Säg Hello to Fish Slime Bulletproof Västar

Att stoppa en kula är inte lätt: De små men dödliga metallstyckena som moderna skjutvapen skjuter snabbare än ljudets hastighet är mycket Bra att penetrera saker, göra in i huden och skada en människa ser ut som ett skämt.

Par det med att kollisionssäkra västar är efterfrågade, och det finns ett verkligt, brådskande behov av att ta reda på hur man ska stoppa en kula. Både civila och militära forskare spenderar betydande mängder tid och pengar som försöker hitta nya sätt att stoppa kulor, och de kan ha upptäckt ett nytt ämne som är ännu bättre än vad som redan finns där ute.

Det visar sig, den konstiga, primordiella hagfishen - som också är känd av den lika äckliga monikeren "slimeål" - producerar en ultralätt, extremt stark fiber som kan införlivas i ett flexibelt kollisionsbeständigt tyg. Det utsöndras från fisken i en slem-goop som de flesta förmodligen inte vill ha någonstans i närheten av kroppen, men forskare tror att de kan replikera hagfish slemens komplicerade filament i laboratoriet och snurra dem till en bearbetbar fiber.

Bulletproof eller "ballistic" västar och kläder har funnits i någon kapacitet sedan 1500-talet, men modern design har varit relativt stillastående i åratal; du har förmodligen alltid vuxit upp att föreställa sig att de är stora, svarta och blockiga. För mjuka västar är huvuddelen Kevlar, en sammansatt fiber som är upp till fem gånger starkare än stål och kan vävas i flexibla konstruktioner. Kevlar är en syntetisk substans gjord av petroleum som har ett brett användningsområde. Problemet med syntetiska, petroleumbaserade material är att de inte är lätta på miljön. Douglas Fudge, biolog vid University of Guelph i Kanada, anser att hagfish-slime-fiber kan vara en modell för framtida proteinbaserade material som är mycket miljövänligare än de nuvarande alternativen.

Fudges resultat återfanns i a PNAS rapportera i slutet av juni, även om han har arbetat med hagfish i över ett decennium. För fisken fördubblar slemmen som en försvarsmekanism, som kan förklara deras extraordinära styrka. Hagfish kan snabbt producera och släppa ut sin slime och utsöndra en liten mängd mjölkliknande "pre-slime" från körtlar på deras hud när de konfronteras av en rovdjur. Dessa saker kombinerar i sin tur omedelbart med havsvatten för att bilda nästan en kvart av den fiberfyllda slemmen som kan tuggas upp eller täppa till gåsarna hos någon fisk som försöker att äta ett hag-mellanmål.

Detta kan få en att tro att det bästa sättet att få gallor av grejerna är att bara ständigt freak hagfish ut, men Fudge tycker inte att upprepade gånger skrämmande hagfish är det mest effektiva sättet att producera slimmet. Fudge och hans team har gjort några "mycket råa" försök att reproducera hagfish-slimfibrerna i labbet, men som spindelsilke, en annan stark stark organisk fiber är det svårt att replikera konstgjort.

Det är svårt men inte omöjligt. Fudge beskrev det komplexa förfarandet för att framställa lab-odlade proteinfibrer.

"För att göra fibrer löstes renade slimgängproteiner i en sur lösning och lät sedan proteinerna koagulera i en film på ytan av en elektrolytlösning", berättade Fudge Omvänd. "Vi drog sedan fibrer från dessa filmer."

Ändå var den artificiella slemmen inte lika stark som den riktiga saken. Det snappade under mycket mindre stress än äkta trådar, men Fudge ger inte upp ännu.

På egen hand är slimiga trådar inte tillräckligt starka för att väva in i en kollisionsbeständig väst. Men hagfish trådar lovar i nästa gräns av skottsäkra västar: fibern är mjuk och stretchig även när den dras kraftigt. Fudge säger att de naturliga trådarna kan sträcka sig till över 200% belastning innan de bryts. Vid 35 procent sträcker tråden sin elasticitet men rekombinerar med omgivande proteiner för att bilda en ny struktur, som är ännu starkare.

Det är lite svagare än spindelsilke, som snappar på 700 megaPascals of stress (eller 101.526 pounds kraft per kvadrattum), men är fortfarande ganska stark för en polymerfiber.

Detta kan vara stora nyheter för en mjukare kollisionsbeständig väst, som bygger på ett stretchigt tyg som "fångar" eller saktar kullen och förskjuter sin kinetiska kraft över ett område. I huvudsak utstrålar den mjuka västen den kinetiska kraften i en kula ut över ett område, plattar ut kullen och stoppar den från att penetrera. Visst, du får nog en jätte blåmärken och kan till och med bryta några ben, men hej, åtminstone kommer du att leva.