Táto pavučina je 5-krát pevnejšia ako oceľ
Pavučina je známa ako jeden z najsilnejších prírodných materiálov na svete a teraz vedci lepšie chápu prečo. Všetko to súvisí s porekadlom „kde je veľa, tam rastie sila“.
Pomocou mikroskopu s atómovou silou (ktorý dokáže vizualizovať na molekulárnej úrovni) zameraného na plátno pavúka hnedého pustovníka (Loxosceles reclusa) sa zistilo, že každá tkanina je tvorená tisíckami paralelných „nanovlákien“ alebo „nanofibríl“.
Tento objav nám pravdepodobne pomôže vyvinúť supervýkonné umelé materiály. Vedci z William and Mary College vo Virgínii tvrdia, že každý z týchto nanodrôtov je vyrobený z bielkovín a meria menej ako milióntinu centimetra v priemere. Je stotisíckrát tenší ako ľudský vlas.
„Očakávali sme, že zistíme, že vlákno je kompaktná hmota, ale zistili sme, že išlo o akýsi malý kábel,“ hovorí Hannes Schniepp, jeden z členov tímu.
Bola tiež navrhnutá myšlienka existencie nanodrôtov v pavučine, ale je to prvýkrát, čo vedci dokážu jasne vidieť zloženie vlákna. Vedci si pre štúdiu vybrali hnedého pavúka, pretože jeho plátno je ploché a nie valcovité.
Každý nanodrát je minimálne 50-krát dlhší ako jeho hrúbka a ak vezmeme do úvahy techniku tkania, ktorú minulý rok objavilo rovnaké laboratórium, získa sa veľmi odolný materiál, ktorý je päťkrát silnejší ako oceľ z hľadiska z hľadiska hmotnosti, ktorú môže uniesť.
Pavučina je úžasne odolná
Preto sa tajomstvo pavučiny hnedého pustovníka nachádza v jednotlivých nanofibrilách. Pavučina tkaná inými pavúkmi nie je štruktúrovaná rovnako.
Je utkaný preto, aby chytil korisť na úrovni terénu. Väzby medzi nanodrátmi sú dosť slabé, ale dohromady sú veľmi silné nanodrôty.
Tím vyvinul štrukturálny model založený na ich zisteniach, ktorý nám nakoniec môže umožniť vyrobiť si vlastné materiály na princípoch stojaceho za hnedým pustovníkom - ploché, dlhé a extrémne tenké káble.
O vytvorení umelých „pavučín“ - na výrobu prilieb pre cyklistov a na hojenie rán - sa už urobilo veľa výskumov. Najnovší výskum v nanomeravom meradle by sa mal ukázať ako veľmi užitočný.
„Získané výsledky poskytujú zaujímavé informácie o tom, ako príroda vyrába úžasné materiály. Pochopenie vlastností hnedých pavučín na molekulárnej úrovni poskytuje údaje o jednom z najtrvanlivejších materiálov v prírode a mohlo by pripraviť pôdu pre dizajn ďalších syntetických materiálov, “uviedol Mohan Srinivasarao, zástupca Národnej vedeckej nadácie, ktorá pomohla financovať výskum.
Výskum bol publikovaný v ACS Macro Letters.