Паучьий шёлк с покрытием из углеродных нанотрубок может определять сердцебиение

Исследователи при помощи нескольких простых операций сделали гибридный шёлк из нанотрубок: крепкий, гибкий и электропроводящий. Материал может найти применение в ряде медицинских датчиков. Уже давно известный как один из самых сложных и самых гибких материалов в природе, шёлк паука, естественно, не проводит электричество. Ранее учёные пытались соединить металлы, такие как золото, с паучьим шёлком. Но эти гибриды не позволяли такому шёлку растягиваться как нужно.

Для создания проводящего электричество, но не менее крепкого шёлка, Эден Стивен из Университета Штата Флорида в Таллахасси взял пучки шёлка паука ткача Golden Orb. Он поляризовал порошок из углеродных нанотрубок, в результате чего трубки стали естественно удерживаться вокруг шёлка, затем смешал этот материал с несколькими каплями воды и прижал его между двумя листами тефлона.

Когда материал высох, шёлк покрылся тонким слоем нанотрубок. Этот композитный материал в три раза сложнее, чем шёлк паука. Как только шёлк естественно расширяется или сжимается при контакте с различными уровнями влажности, новые, гибкие гибридные нанотрубки могут легко регулироваться для создания хорошей электрической проводимости. "Мы можем просто намотать волокна с покрытием по площади контакта и путем регулирования влажности сможем допустить его усадку. Такой провод проводит электричество по площади контакта без использования проводящей пасты или припоя".

Комбинация углерода и шёлка также достаточно чувствительна, чтобы обнаружить электрические сигналы от сердечного импульса.

Коммерчески доступные импульсные детекторы часто изготовлены из жестких материалов. В отличие от них детекторы из шёлка могут быть обернуты вокруг объектов неправильной формы, такие как запястья или пальцев, без потери чувствительности.

"Эти результаты открывают новые возможности в создании приводов и датчиков, для которых не надо думать о их различной геометрии или форме",- говорит биоинженер Кимберли Хамад-Шифферли из Массачусетского Технологического Института. "Есть и другие методы объединения углеродных нанотрубок с биологическими материалами",- добавляет она, "но они обычно требуют дорогостоящего оборудования и химикатов, и конечный результат не всегда очевиден".