ابريشم عنكبوتي در سالهاي اخير مورد توجه محققين قرار گرفته است، تركيب منحصر به فرد، استحكام كششي بالا به همراه كرنش گسيختگي بالا و وزن بسيار ناچيز در اين نوع ابريشم توجه پژوهشگران را به خود جلب كرده است. از آنجا كه پژوهش درباره ابريشم پيله عنكبوت با محدوديتهايي روبرو است، همواره ابريشم چسبنده و تاركشي مورد توجه بوده اند. در اين پژوهش، به منظور توضيح رابطه ي ساختار با خواص ابريشم عنكبوت، رفتار تنش- كرنش ابريشم پيله و رفتار تنش- كرنش ابريشم تاركشي با هم سنجيده و مقايسه مي شوند. همچنين در اين مطالعه اثبات مي شود كه اين دو نوع فيبر(الياف) رفتار تنش- كرنشي كاملا متفاوت از خود نشان مي دهند. علاوه بر اين تاثير سرعت آزمون هم مورد بررسي قرار مي گيرد. سرعت هاي آزمون پايين در ابريشم پيله، موجب استحكام و سختي كمتر و مدول ثانويه ي بالاتر مي شود. زماني كه منحني تنش- كرنش(تنش با افزايش طول نسبي) بوسيله ي مدل پيشرفته(گسترده) ماكسول نمايش داده مي شود. افزايش سرعت آزمون موجب بالاتر رفتن سطح ناحيه ي سخت شدن و حركت ناحيه ي تسليم به سمت كرنش هاي بالاتر شده، به طوري كه ناحيه ي سخت شدن در منحني تنش- كرنش بيشتر به حالت افقي در مي آيد. به هر حال مي توان سرعت 20 mm/min را به عنوان نقطه اشباع در نظر گرفت، نقطه اي كه در آنجا تاثير سرعت كاهش مي يابد. تاثير سرعت آزمون بر روي ابريشم تاركشي نسبت به ابريشم پيله، به وضوح كمتر مي باشد.

با اين همه بررسي دقيق تر منحني تنش- كرنش ابريشم تاركشي نشان مي دهد كه شكل هاي متفاوتي براي رفتار تنش- كرنش ابريشم تاركشي امكان پذير مي باشد.

كلمات كليدي: ابريشم عنكوبت تاركشي، پيله، تنش- كرنش

1: مقدمه

از آنجا كه ابرايشم عنكبوت، مخصوصا از نوع رشته تار كشي، اليافي است تا تركيب بي مانند شامل استحكام كششي و كرنشي بالا و در عين حال وزن بسيار ناچيز، در سالهاي اخير توجه بيشتري را به خود جلب كرده است. در جدول 1-1 نام چندين نمونه ابريشم عنكبوت توليد شده از عنكبوت آرانوس ديادماتوس، به همراه اطلاعات مربوطه كه شامل غدد ترشح كننده، عملكرد و تركيب اسيد آمينه آنها مي باشد، ارائه شده است.

جدول 1-1 : انواع ابريشم عنكبوت آرانوس ديا دماتوس و عملكرد آنها.

عنكوبتها انواع ابريشم ها را از الياف ارتجاعي برگشت پذير گرفت تا اليافهاي شبه كولار kevlar مي سازند، اما اين موضوع كه چطور عنكوبتها خواص مكانيكي ابريشم ها را تنظيم مي كنند هنوز مشخص نيست. بيشتر عنكبوتي كه مورد بررسي قرار گرفته اند، ابريشم هايي هستند كه از طريق غدد (MA) امپوليت بزرگ- ساخته مي شوند و عنكبوت از انها براي تنيدن تار عنكبوت و تاركشي (عنكبوتي) (با قدرت استحكام Gpa 1/1 و كرنش گسيختگي 27 درصد) استفاده مي كند. ابريشم فوق العاده ديگري كه اغلب مورد بررسي قرار مي گيرد ابريشم چسبنده (با قدرت استحكام Gpa 0.5– كرنش گسيختگي 270 درصد) مي باشد كه توسط غدد شلاقي ترشح شده و مارپيچ چسبناك نگهدارنده در تار عنكبوت را تشكيل مي دهد. تا كنون تعداد مقالاتي كه درباره ابريشم پيله عنكبوت نوشته شده نسبتا محدود مي باشد. در اين مقاله مقايسه اي بين رفتار كششي ابريشم تاركشي و ابريشم پيله عنكبوت آرانوس ديادماتوس صورت گرفته است، چنين مقايسه اي در تشخيص رابطه بين خواص ابريشم عنكبوت ب ساختار آن موثر خواهد يود. علاوه بر اين تاثير سرعت آزمون هم مورد بحص و بررسي قرار مي گيرد.

2- تفاوت ابريشم پيله و ابريشم تاركشي.

2-1 مواد و روشها

پنج پيله عنكبوت در آرانوس دياماتوس از يك خانه باغي جمع آوري شده و از هر پيله يك صد الياف بتدريج جدا شده و مورد آزمايش قرار گرفت.

براي تهيه ي نمونه هاي تاركشي آرانوس ديادماتوس، تعدادي عنكبوت در آزمايشگاه تحت شرايط كنترل شده نگهداري شوند و سي نمونه رشته تاركشي به طور دستي گرفته شد كه از هر نمونه، ده ليف تهيه و بررسي شد. براي تجزيه و تحليل خواص كششي الياف پيله و رشته هاي تاركشي، روبات Favimat به كار گرفته شده است.