グラフェンを吹き付けられたクモが「世界最強の物質」を生み出した

写真拡大

グラフェンの水溶液をクモに吹きかけると、そのクモは世界最強の強度をもつ糸を生み出すという研究結果が発表された。空から落ちてきた飛行機を支えられるほどの強度だという。

「グラフェンを吹き付けられたクモが「世界最強の物質」を生み出した」の写真・リンク付きの記事はこちら

グラフェンやカーボンナノチューブを水に混ぜ、その水溶液をスプレーでクモに吹きかけると、クモが紡ぐ糸に驚くべき効果が出ることがわかった。イタリアのトレント大学の研究チームが発見した。

詳しいプロセスはまだ明らかになっていないが、研究で用いたユウレイグモ科のクモ15匹は、最も丈夫なクモの糸だといわれる「ダーウィンズ・バーク・スパイダー」の3.5倍の強さの糸を生み出した。

さらにその強度は、自然界で最も丈夫な物質とされているカサガイの歯にも匹敵するものだった。

トレント大学の固体・構造力学教授で、この研究を率いたニコラ・プーニョは次のように述べている。「繊維としては最強の靱性係数をもちます。合成ポリマーでできた高性能繊維(ケブラー49など)に勝るばかりか、現在ある最も丈夫な繊維をも上回りました」

『ニュー・サイエンティスト』の記事によれば、プーニョ教授は、このクモの糸で網をつくれば、落下する飛行機を支えられるほどの強度にできるはずだと考えているそうだ。とはいえ、織物や「バイオニック素材」として使用される可能性のほうが高いだろう。

関連記事遺伝子組み換え蚕が生み出すクモの糸「モンスターシルク」

グラフェンがクモの糸に導入される仕組みについては、現時点ではプーニョ教授にもよくわからないという。彼はひとつの仮説として、取り込んだ物質を吐き出して糸を紡ぐことで、体内をきれいにするメカニズムとして機能しているのではないかと考えている。

「この新しい強化手法は、ほかの動物や植物にも応用が可能です。これにより、究極の応用力を秘めた、新たな種類のバイオニック素材が生まれる可能性があります」

ただし、このプロセスには問題もある。例えば、実験に用いたクモのうち何匹かは、混合液の噴射後すぐに死んでしまったという残念な事実があるのだ。

グラフェンは、厚さが原子ほどしかない人工素材で、2004年にマンチェスター大学の研究者が作成に成功した(2010年ノーベル物理学賞を受賞)。1平方メートルほどのグラフェンシートは重さ1gにも満たないが、4kgの重量を支えることができる。このようにきわめて丈夫で軽いグラフェンは、革新的な電球から電池、ディスプレイ、建材まで、あらゆる分野で用途が研究されている。

グラフェン開発の主導的役割を狙う英国は、2013年にケンブリッジ大学とマンチェスター大学がそれぞれ主導するグラフェンの研究開発施設に8,500万ポンド(157億円)の政府資金を投入すると発表。マンチェスター大学には、3,800万ポンド(約70億円)の政府資金が投じられた国立グラフェン研究所が開設されている。

TAG

BiotechnologyMaterial ScienceSpiderWIRED UK