นักวิทยาศาสตร์สร้างกาวซุปเปอร์กาวที่ได้แรงบันดาลใจจากปลาที่เหนียวที่สุดในโลก
2013-05-16

นักวิทยาศาสตร์ได้รับแรงบันดาลใจจากปลาที่เหนียวที่สุดในโลกเพื่อพัฒนากาวซุปเปอร์ ปลาทะเลทางเหนือเป็นปลาน้ำเค็มที่พบในชายฝั่งแปซิฟิกของทวีปอเมริกาเหนือ ถ้วยดูดมีแรงยึดเกาะมากกว่าน้ำหนักตัวถึง 230 เท่า มีสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในธรรมชาติที่เป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้น super dehydration อื่นๆ เช่น ซุปเปอร์กลูที่พัฒนาจากหอยกาบ ตุ๊กแก ด้วงใบหน่อไม้ฝรั่ง และอื่นๆ

                        



ปลาทะเลทางเหนือตัวเล็กที่เหนียวที่สุดในโลก ซึ่งมีน้ำหนักตัวมากถึง 230 เท่า อาจเป็นแรงบันดาลใจให้พวกมันพัฒนากาวซุปเปอร์กาวสำหรับใช้ในครัวเรือน นักวิจัยในนอร์ธแคโรไลนากล่าว ปลาทะเลทางเหนือเป็นปลาน้ำเค็มที่พบในชายฝั่งแปซิฟิกของทวีปอเมริกาเหนือ ถ้วยดูดมีแรงยึดเกาะมากกว่าน้ำหนักตัวถึง 230 เท่า นอกจากนี้ ยังพบปลาทะเลขนาดเล็กอีกหลายตัวในออสเตรเลีย




                    




ปลาทะเลทางเหนือตัวเล็ก ๆ ตัวนี้พบได้ในมหาสมุทรแปซิฟิกนอกชายฝั่งตะวันตกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกา มันใช้ครีบที่ดัดแปลงเป็นถ้วยดูดซึ่งเกาะติดกับหินในคลื่นที่ขรุขระ จับขอบที่หยาบด้วยไมโครวิลลีจำนวนมาก microvilli เหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับส่วนที่ยื่นออกมาเล็ก ๆ บนเท้าของตุ๊กแก


Dylan Wainwright นักวิจัยจาก Duke University ใน Durham รัฐ North Carolina และเพื่อนร่วมงานกล่าวว่าวิธีนี้ไม่เพียงรวดเร็วและย้อนกลับได้ แต่ยังใช้งานได้ง่ายในน้ำอีกด้วย พวกเขาชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่ครอบครองโดยปลาทะเลทางเหนือขนาดเล็กคาดว่าจะใช้ในอุปกรณ์กาวในยา อุตสาหกรรม และที่บ้าน


ปลาทะเลทางเหนือตัวเล็กสีหม่นๆ หรือที่เรียกว่าปลาคอเหนือ เป็นปลาน้ำเค็มยาวประมาณ 6 นิ้ว (15 เซนติเมตร) มีรูปร่างเหมือนลูกอ๊อด หัวแบนแบน ไม่มีเกล็ด และถูกปกคลุมด้วยชั้นของเมือกที่ทำให้มันเรียบมาก หน่อขนาดใหญ่ที่เกิดจากการรวมตัวของครีบกระดูกเชิงกรานและส่วนพับของเนื้อที่อยู่ติดกันเป็นลักษณะทางกายภาพของปลาทะเลทางเหนือขนาดเล็ก


ทีมทดลองกับตัวอย่างปลาทะเลทางตอนเหนือจำนวน 22 ตัวอย่างที่เก็บจากโขดหินบนเกาะซานฮวน รัฐวอชิงตัน และวัดการยึดเกาะของปลากับพื้นผิวต่างๆ แปดแบบ พื้นผิว 7 เม็ดมีขนาดกรวดต่างกันและพื้นผิวที่ 8 ทำด้วยแก้ว เหตุผลที่พวกเขาทำพื้นผิวจากกระจกก็เพื่อดูว่าปลาทะเลทางเหนือตัวเล็ก ๆ จะมีพฤติกรรมอย่างไรบนชั้นที่เรียบมาก


นักวิจัยกล่าวว่า 'เราพบว่าปลาทะเลทางเหนือขนาดเล็กสามารถยึดติดกับพื้นผิวต่างๆ ที่มีความหยาบต่างกันได้ พวกมันมีประสิทธิภาพเหนือกว่าถ้วยดูดเทียมที่สามารถยึดติดกับพื้นผิวที่เรียบที่สุดเท่านั้น แรงยึดเกาะของปลาทะเลทางเหนือขนาดเล็กมีค่าเท่ากับ 80 ถึง หนักกว่า 230 เท่า ความเหนียวน่าจะสัมพันธ์กับไมโครวิลลีแบบเป็นชั้นๆ ใกล้ขอบถ้วยดูด ไมโครวิลลีเหล่านี้มีขนาดและอัตราส่วนใกล้เคียงกับคราบที่เท้าของตุ๊กแก แมงมุม และแมลง'


อันที่จริง นอกจากปลาทะเลทางเหนือขนาดเล็กที่แนะนำข้างต้นแล้ว ยังมีสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในธรรมชาติที่เป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้นการคายน้ำขั้นสูงอื่นๆ เช่น การใช้ซุปเปอร์กลูที่พัฒนาโดยหอย ตุ๊กแก ด้วงใบหน่อไม้ฝรั่ง เป็นต้น


ซุปเปอร์กลู - ใช้หอย



นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อมแห่งชาติไอดาโฮของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ได้ค้นพบว่าเท้าของหอยตัวเล็ก ๆ ที่ก้นทะเลจะหลั่งกาวที่หนากว่าอีพ็อกซี่ Better ที่เหนียวที่สุด แต่นักวิทยาศาสตร์ต้องการหอย 10,000 ตัวเพื่อทำกาวหนึ่งกรัม ซึ่งมีราคาแพงมาก นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคโนโลยีกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) เพื่อสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (โคลน) ยีนของหอยเพื่อผลิตกาวพิเศษในปริมาณมาก นักวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าการใช้กาวล่าสุดนี้มีประโยชน์มากสำหรับการผลิตเรือ เนื่องจากน้ำทะเลสามารถกัดเซาะกาวแบบดั้งเดิมได้ และเมื่อติดหอยที่ด้านล่างของเรือ ลดความเร็วของเรือ ด้วยกาวล่าสุดนี้ หอยสามารถป้องกันไม่ให้เกาะติดกับก้นเรือ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการใช้กาวนี้ไม่ต้องการอุณหภูมิสูงเพื่อเร่งความเหนียว และเนื่องจากกาวที่ทำจากวัสดุธรรมชาติ จะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะใช้กาวล่าสุดในการผลิตวัสดุประสานที่ดีขึ้นสำหรับไม้อัดและวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ เช่นเดียวกับการทำฟันปลอมที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ในขั้นตอนการผ่าตัดอื่น ๆ (การผ่าตัด) และการทำศัลยกรรมพลาสติก (ศัลยกรรมกระดูก) นอกจากนี้ยังมีการใช้งานมากมาย


กาวซุปเปอร์ - คุณสมบัติพื้นรองเท้าตุ๊กแก

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันประกาศเมื่อเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2550 ว่าพวกเขาได้คิดค้นกาวชนิดใหม่ที่เรียกว่า geckel โดยใช้คุณสมบัติของ 'กาว' ของหอยและความเหนียวของตีนตุ๊กแก กาวชั่วคราวดังกล่าวมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น หากตุ๊กแกเกาะติดกับผนังเป็นเวลานาน พวกมันจะไม่สามารถแสดงท่าทาง 'บินข้ามกำแพง' ได้อีกต่อไป ในความเป็นจริง แม้ว่าตุ๊กแกจะถูกฉีกขึ้นและลงผนังหลายร้อยครั้ง ความเหนียวของพวกมันจะไม่ได้รับความเสียหายเลย ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับล่าสุด นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าเทปของตุ๊กแกอาจช่วยให้แผลสมานได้โดยไม่ต้องใช้ไหม หรืออาจนำไปใช้ในผ้าพันแผลที่กันน้ำได้

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าพวกเขาได้ทดสอบความเหนียวของกาวของตุ๊กแกบนพื้นผิวขนาดเล็กเท่านั้น


ซุปเปอร์กลู - ด้วงใบหน่อไม้ฝรั่ง (อาณาจักรแมลง)

พืชมี 'แว็กซ์รถยนต์' ของตัวเอง ซึ่งเป็นผลึกคล้ายขนที่มีไขมันซึ่งเคลือบลำต้นและสร้างชั้นกันน้ำตามธรรมชาติ พื้นผิวเรียบนี้ยังป้องกันไม่ให้ศัตรูพืชวางไข่ อย่างไรก็ตาม โชคดีที่ด้วงใบหน่อไม้ฝรั่ง (Crioceris asparagi) พบวิธีแก้ปัญหา: กาวที่อุดมด้วยโปรตีน สารเหนียวคล้ายโปรตีนสามารถแทรกซึมระหว่างผลึกคล้ายขี้ผึ้งกับหน่อไม้ฝรั่ง (Asparagus officinalis) จุดวางไข่ที่ชื่นชอบของศัตรูพืช และในที่สุดก็สร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งมาก (สามารถทนต่อน้ำหนักของไข่ได้ถึง 8000 เท่า) การเชื่อมต่อนี้ยังสามารถ ช่วยให้ไข่ทนต่อการรับบัพติศมาของลมแรงและฝนตกหนัก นักวิจัยรายงานการค้นพบของพวกเขาในวันที่ 18 พฤศจิกายน 2552 ฉบับออนไลน์ของ Proceedings of the Royal Society B.


กาวซุปเปอร์ - การใช้งานทางการแพทย์

เด็กทารกในสหราชอาณาจักรเกิดมาพร้อมกับอาการผิดปกติที่เรียกว่า Galen's venous malformation ซึ่งทำให้มีรูเล็กๆ มากมายในเส้นเลือดในสมองของเขา ในช่วง 16 เดือนหลังคลอด แพทย์ใช้กาวเนื้อเยื่อพิเศษที่เรียกว่า 'ซุปเปอร์กาว' เพื่อซ่อมแซมรูในหลอดเลือดในสมองได้สำเร็จหลังการผ่าตัด 5 ครั้ง ช่วยชีวิตเขาไว้ได้


แพทย์สอดท่อรัดผมเส้นเล็กเข้าที่ขาหนีบของเด็กชายจากเส้นเลือดที่ขาหนีบของเด็กชาย แพทย์ที่ดูแลโดยเครื่องเอ็กซ์เรย์ไฮเทคควบคุมท่อจากระยะไกลผ่านหัวใจของเด็กชายจากภายนอกร่างกาย และในที่สุดก็ถึง หัวใจของเด็กชาย หลอดเลือดสมองตีบตัน ต่อมา แพทย์เปิดวาล์วเล็กๆ บนสายสวนบางๆ และฉีด 'ซุปเปอร์กาว' เข้าไปในรูเล็กๆ ในหลอดเลือดและเส้นเลือดฝอยของสมองเพื่อซ่อมแซมรูที่หัก


ข้อมูลล่าสุด