Шелковая паутина, как известно, является одним из самых прочных биологических материалов. Ученые наконец-то выяснили, как это возможно, и все сводится к силе чисел.
паутина
Паутина паука, известного как коричневый отшельник, была проанализирована с помощью атомно-силового микроскопа. Оказалось, что каждая нить состоит из тысяч параллельных нановолокон. Ученые надеются, что это открытие поможет нам создать наши собственные сверхпрочные и легкие материалы.
Каждое из тонких нановолокон краба-отшельника состоит из белка и имеет диаметр менее одной миллионной сантиметра - хотя это трудно представить, каждое волокно в одной нити паутины в сотни тысяч раз тоньше человеческого волоса.
Мы ожидали, что волокна будут одинарными, но оказалось, что нити на самом деле представляют собой плетеную веревку. Саид Ханнес Шнипп из Колледжа Уильяма и Мэри, Вирджиния
Самый прочный биологический материал
Идея нановолокон была предложена давно, но ученые впервые увидели ее собственными глазами и смогли подтвердить свои предположения. Кстати, они внимательно проверили, как это работает.
Каждое нановолокно в 50 раз длиннее своей ширины. Благодаря специальной технике создания петель, которую используют пауки, получается сверхпрочный материал - в пять раз прочнее стали по весу, который он может выдержать.
Мы считаем, что секрет прочности паутины коричневого отшельника на самом деле кроется в отдельных нановолокнах.
Нановолокна
Исследовательская группа отмечает, что сети других пауков построены по-другому. Паутины коричневого отшельника специально созданы для ловли добычи на уровне земли. Хотя связи между отдельными нановолокнами довольно слабые, вместе они образуют невероятно прочный материал.
Основываясь на своих последних открытиях, команда смогла разработать структурную модель. В конечном итоге это может привести к созданию синтетических материалов, основанных на принципах паутины - длинных, ультратонких и сверхпрочных.
Синтетические материалы
Было проведено много исследований по созданию искусственной паутины, и они нашли свое применение на многих уровнях - от велосипедных шлемов до медицины. Последние открытия в области нановолокон должны оказаться еще более полезными.
Понимание свойств паутины коричневого отшельника на молекулярном уровне не только дает представление об одном из самых мощных материалов, но также может способствовать развитию других синтетических материалов.
