Spider Man คงต้องเป็นภาพยนตร์เรื่องหนึ่งที่ทุกคนเคยชมหรือถ้าหากยังไม่เคยผู้เขียนก็ขอแนะนำ ซึ่งในภาพยนต์นั้นเราจะเห็นพลังพิเศษของตัวเอกที่ได้รับมาจากลักษณะพิเศษของแมงมุม เช่น การยกของที่หนักมากกว่าตัวเองได้หลายเท่าตัว การปีนป่ายไปตามกำแพงหรือตึกสูงได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ช่วย และการพ่นใยที่ทั้งมีความยืดหยุ่นสูงและทนต่อแรงดึงได้สูงมาก (ถึงขั้นยกรถได้) ซึ่งถ้าหากเราจะมาลองพิจารณาดูว่าแล้วถ้าเป็นในชีวิตจริงถ้าหากมีใยแมงมุมที่มีขนาดเท่ากับในภาพยนต์ ใยแมงมุมนั้นจะมีประสิทธิภาพเหมือนในหนังหรือไม่

ภาพที่ 1 Spider Web
ที่มา https://pixabay.com/, mrsp21

          ใยแมงมุม หรือ Spider Web ถูกผลิตขึ้นจากอวัยวะหนึ่งของแมงมุมที่ชื่อว่า “ต่อมผลิตเส้นใย” โดยการนำโปรตีนมาเปลี่ยนให้กลายเป็นเส้นใย คล้ายกับการนำของเหลวมาเปลี่ยนให้กลายเป็นของแข็งแต่ไม่เพียงเปลี่ยนสถานะเท่านั้น ใยแมงมุมยังมีการจัดเรียงถักทอเส้นใยในแบบที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นทำได้ ซึ่งด้วยการถักทอที่แสนพิเศษนี้เอง ที่ทำให้ใยแมงมุมมีคุณสมบัติพิเศษมากมาย เช่น หากเปรียบเทียบในเรื่องของความแข็งแรง ใยแมงมุมจะมีความแข็งแรงมากกว่าเส้นใยไนลอนที่เป็นเส้นใยสังเคราะห์ และหากเปรียบเทียบในเรื่องของร้อยละความยืดหยุ่นเส้นใยแมงมุมนั้นจะมีร้อยละความยืดหยุ่นมากกว่าทั้ง เส้นใยไหม เส้นไยไนลอน เส้นใยคาร์บอน และเส้นใยเหล็ก (เปรียบเทียบในปริมาณที่เท่ากัน)

          แล้วอะไรทำให้เส้นใยแมงมุมมีคุณสมบัติในการยืดหยุ่นได้ดีขนาดนี้ คำตอบของคำถามนี้คงต้องมองลึกไปถึงโครงสร้างของเส้นใย หากเรานำเส้นใยแมงมุมมาวางและตัดขวาง เราจะเห็นว่าแกนกลางของเส้นใยนั้นเป็นส่วนของโปรตีนที่มีชื่อว่า Spidroin (สไปโดอิน) และจะถูกล้อมรอบด้วยไกลโคโปรตีนเป็นชั้นกลาง ตามด้วยไขมันเป็นชั้นสุดท้าย นอกจากนี้โครงสร้างทางโมเลกุลของเส้นใยยังมีทั้งส่วนที่เป็นระเบียบ (เป็นลักษณะผลึก) และส่วนที่ไม่ได้จัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบอยู่ด้วยกัน ทำให้มีโครงสร้างทางโมเลกุลแบบผสม ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีของใยแมงมุม จนมีการนำไปใช้งานในด้านต่าง ๆ เช่น การนำไปใช้ในการผลิตเสื้อเกราะกันกระสุน การผลิตเข็มขัดนิรภัย ไหมเย็บแผล และเส้นเอ็นเทียม

นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาเตรียมศึกษาเพื่อนำใยแมงมุมไปผลิตเป็นกล้ามเนื้อของหุ่นยนต์

          สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ค้นพบคุณสมบัติใหม่ของใยแมงมุมที่อาจถูกนำไปสร้างเป็นกล้ามเนื้อของหุ่นยนต์ได้ คุณสมบัติดังกล่าวคือการยืดหดได้ของเส้นใยตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้น นักวิจัยเรียกการควบคุมนี้ว่า “Supercontraction” และยังไม่มีการค้นพบคุณสมบัตินี้กับเส้นใยอื่น ๆ อีกด้วย โดยนักวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมได้ให้ความเห็นว่า คุณสมบัตินี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นเซนเซอร์หรืออุปกรณ์ควบคุมบางชนิดได้ ถ้าหากเราสามารถควบคุมการเปลี่ยนแปลงทางความชื้นได้

แหล่งที่มา

Flagflog. (2562, 6  มีนาคม).  MIT เล็งใช้ “ใยแมงมุม” เพื่อนำไปสร้างเป็น “กล้ามเนื้อของหุ่นยนต์” ในอนาคต.  สืบค้นเมื่อ 8 มีนาคม 2562, จาก https://www.flagfrog.com/mit-spider-web-muscle-for-robot/

วิโรจน์ แก้วเรือง. (ไม่ระบุ).  แมงมุมจะเป็นแค่หยากไย่หรือเส้นใยแห่งอนาคต.  สืบค้นเมื่อ 8 มีนาคม 2562, จาก https://www.gotoknow.org/posts/552678