Sieć tego pająka jest pięć razy bardziej wytrzymała niż stal. Naukowcy w końcu odkryli jej sekret

Jedwabne sieci pająków znane są jako jeden z najsilniejszych materiałów biologicznych. Naukowcy w końcu odkryli, jak to możliwe i wszystko sprowadza się do potęgi liczb.

Pajęcza sieć

Za pomocą mikroskopu sił atomowych przeanalizowano sieć pająka znanego jako pustelnik brunatny. Okazało się, że każda z nici składa się z tysięcy równoległych nanowłókien. Naukowcy mają nadzieję, że odkrycie pomoże nam stworzyć własne supermocne i lekkie materiały.

Każde z cienkich nanowłókien pustelnika składa się z białka i mierzy mniej niż milionową część centymetra średnicy – choć trudno to sobie wyobrazić, każde z włókien w pojedynczej nici sieci jest setki tysięcy razy cieńsze niż ludzki włos.

Sieć tego pająka jest pięć razy bardziej wytrzymała niż stal. Naukowcy w końcu odkryli jej sekret
Udostępnij

Spodziewaliśmy się, że włókna są pojedyncze, ale okazało się, że nici w rzeczywistości są rodzajem splecionej liny. – powiedział Hannes Schniepp z College of William and Mary w Virginii

Najsilniejszy materiał biologiczny

Idea nanowłókien została zasugerowana już dawno temu, jednak naukowcy po raz pierwszy zobaczyli to na własne oczy i byli w stanie potwierdzić dotychczasowe przypuszczenia. Przy okazji dokładnie sprawdzili jak to działa.

Każde nanowłókno jest 50 razy dłuższe od swojej szerokości. Specjalna technika tworzenia pętli, którą wykorzystują pająki skutkuje superwytrzymałym materiałem – pięć razy mocniejszym od stali jeśli chodzi o wagę, którą jest w stanie utrzymać.

Sieć tego pająka jest pięć razy bardziej wytrzymała niż stal. Naukowcy w końcu odkryli jej sekret
Udostępnij

Wierzymy, że sekret siły sieci pustelnika brunatnego w istocie wynika z pojedynczych nanowłókien.

Nanowłókna

Sieci innych pająków nie są zbudowane w ten sam sposób, podkreśla zespół badawczy. Pajęczyny pustelników brunatnych są specjalne zaprojektowane, by złapać zdobycz na poziomie gruntu. Choć powiązania między poszczególnymi nanowłóknami są dość słabe, wspólnie tworzą niebywale silny materiał.

Opierając się na swoich najnowszych odkryciach, zespół był w stanie opracować model strukturalny. To ostatecznie może doprowadzić do stworzenia syntetycznych materiałów w oparciu o zasady pajęczych sieci – długie, ultracienkie i superwytrzymałe.

Sieć tego pająka jest pięć razy bardziej wytrzymała niż stal. Naukowcy w końcu odkryli jej sekret
Udostępnij

Syntetyczne materiały

Przeprowadzono już wiele badań nad stworzeniem sztucznych pajęczych sieci, a swoje wykorzystanie znalazły na wielu płaszczyznach – od kasków rowerowych po medycynę. Najnowsze odkrycia dotyczące nanowłókien powinny okazać się jeszcze przydatniejsze.

Zrozumienie właściwości pajęczyny pustelnika brunatnego na poziomie molekularnym nie tylko zapewnia wgląd w jeden z najsilniejszych materiałów, ale może także przyczynić się do rozwoju innych materiałów syntetycznych.

Fotografie: pubs.acs.org, wm.edu | Miniatura wpisu: Orb spider web; J Schmidt; 1977