Tests zur Zugfestigkeit und Zähigkeit von Spinnenseide

Fallstudien
Medizinische und medizinische Geräte
Spinne und Seidenfaden Zugfestigkeit
Spinne und Seidenfaden Zugfestigkeit
Leichte Griffe, gefedert und mit Gummibeschichtung
Leichte Griffe, gefedert und mit Gummibeschichtung

Lösung

  • Softwaregesteuertes Kraftmessgerät und Software
  • Leichte Schraubstöcke mit Gummibacken
  • Auf die zu erwartenden Lasten abgestimmte Kraftmesszelle für optimale Genauigkeit

Vorteile

  • Einfacher und schneller Testprozess nach Erstellung der Routine
  • Flexibilität beim Schreiben von Programmen zur gründlichen Erforschung des Bereichs
  • Anzeige, Handhabung und Erfassung von Daten, die für die akademische Forschung unerlässlich sind
Die Mecmesin-Maschine ist ein großartiges Gerät - sie hat es uns ermöglicht, unsere Forschung auf sehr produktive Weise voranzutreiben, und wir sind dankbar für die ausgezeichnete technische Unterstützung, die wir damit erhalten haben.

Dr. Sara Goodacre, Assistenzprofessorin, Fakultät für Medizin und Gesundheitswissenschaften
Die Universität von Nottingham

Anforderung

Die University of Nottingham ist eine globale Bildungseinrichtung - mit Standorten in Großbritannien, China und Malaysia.

Die School of Life Sciences, die zur Fakultät für Medizin und Gesundheitswissenschaften gehört, verfügt über ein umfassendes Fachwissen in den Bereichen Molekular- und Zellbiologie, Biochemie, Genetik, Mikrobiologie, Pharmakologie, Physiologie, Anatomie und Zoologie, das die Universität Nottingham an die Spitze der biologischen und medizinischen Forschung bringt.

Ein Projekt befasst sich mit molekulargenetischen Untersuchungen von Spinnenseide, einem Wissen, das in vielen Bereichen von der reinen Lehre bis hin zu zukünftigen technischen Anwendungen von Bedeutung ist.

Das 'SpiderLab'-Team arbeitet mit Kollegen aus der ganzen Universität zusammen, einschließlich des Nanotechnology and Nanoscience Centre, und hatte die Aufgabe, die physikalischen Eigenschaften bestimmter Arten dieses natürlichen Proteins zu testen.

Obwohl die Rohstoffe von einigen der größten Vertreter der Unterordnung der Spinnen - z.B. der mexikanischen Roten Kniespinne (Brachypelma smithi) - produziert werden, sind die Fasertestproben in der Regel nur einige zehn Mikrometer breit.

Die Lösung erforderte daher ein feinfühliges und dennoch sicheres Greifen sowie ein Höchstmaß an Genauigkeit für valide Forschungsdaten.

Lösungen

Mecmesin lieferte einen computergesteuerten Prüfstand mit Einspannvorrichtungen und einer entsprechend bemessenen Kraftmesszelle, die so ausgewählt wurde, dass die Auflösung bei den maximal zu erwartenden Zugkräften optimiert wird.

Die Emperor™ Software steuert das Testverfahren und die Programmierumgebung ermöglicht die Durchführung spezifischer Berechnungen, um die Leistung der Seidenprobe umfassend zu charakterisieren.

Die Messung der Dehnungsrate, der durchschnittlichen Belastung über bestimmte Dehnungsbereiche und der geleisteten Arbeit sowie die Dehnung und die Belastung beim Bruch werden aufgezeichnet.

Diese umfassende Analyse gibt Aufschluss über die Variabilität zwischen den Seiden (und zwischen Strängen desselben Seidentyps).

Die Bibliotheksdateien stellen sicher, dass derselbe Dehnungstest mehrmals für dieselbe Faser oder dasselbe Faserbündel wiederholt werden kann, was der natürlichen ökologischen Verwendung des Materials am nächsten kommt.

Die Fixierung der Testprobe erfolgt durch das Aufkleben der Faser(n) auf einen Kartenrahmen, der vor dem Test in zwei Teile geschnitten wird. Leichte Griffe - federbelastete Klemmen für die obere und gummierte Klemmbacken für die untere - vervollständigen die präzise Spezifikation.

Testgeräte

MultiTest 2.5-i computergesteuerter Prüfstand
MultiTest 2.5-i computergesteuerter Prüfstand
10 N & 25 N intelligente Kraftmesszellen
10 N & 25 N intelligente Kraftmesszellen
Leichter, doppelt wirkender Schraubstock mit gummierten Backen
Leichter, doppelt wirkender Schraubstock mit gummierten Backen