Ez a pókháló ötször erősebb, mint az acél
A pókháló a világ egyik legerősebb természetes anyagaként ismert, és most a tudósok jobban megértik, miért. Mindez a "ahol sok van, a hatalom növekszik" mondással függ össze.
A barna remete pók (Loxosceles reclusa) vásznára összpontosító atomi erőmikroszkóp segítségével (amely molekuláris szinten képes vizualizálni) felfedezték, hogy mindegyik szövetszál több ezer párhuzamos "nanohuzalból" vagy "nanoszálból" áll.
Ez a felfedezés valószínűleg segít nekünk szuperhatékony mesterséges anyagok kifejlesztésében. Ezeknek a nanohuzaloknak fehérje van, és az átmérőjük kevesebb, mint egy centiméter centiméter, több százezerszer vékonyabb, mint egy emberi haj - állítják a virginiai William és Mary College kutatói.
"Arra számítottunk, hogy a szál kompakt tömeg, de azt tapasztaltuk, hogy egyfajta apró kábel volt" - mondja Hannes Schniepp, a csapat egyik tagja.
Felvetődött a nanohuzalok pókhálóban való létezésének gondolata is, de ez az első alkalom, hogy a tudósok világosan láthatták egy szál összetételét. A kutatók a barna pókot választották a vizsgálathoz, mert a vászonja lapos és nem hengeres.
Minden nanohuzal legalább 50-szer hosszabb, mint vastagsága, és ha figyelembe vesszük az ugyanazon laboratórium által tavaly felfedezett szövési technikát, nagyon ellenálló anyagot kapunk, amely ötször erősebb, mint az acél az az elviselhető súlyát tekintve.
A pókháló elképesztően tartós
Ezért a barna remete pókháló titka megtalálható az egyes nanoszálakban. A más pókok által szőtt pókháló felépítése nem azonos.
Szövik annak érdekében, hogy a zsákmányt talajon elkapják. A nanohuzalok közötti kötések meglehetősen gyengék, de a nanohuzalok együttesen nagyon erősek.
A csapat a megállapításaik alapján kidolgozott egy strukturális modellt, amely végül lehetővé teheti számunkra, hogy saját anyagokat készítsünk a barna remete hálójának alapelvei alapján - lapos, hosszú és rendkívül vékony kábelek.
Számos kutatást végeztek már a mesterséges "pókhálók" létrehozásával kapcsolatban - a sisakok gyártása a kerékpárosok számára és a sebgyógyulás érdekében -, és a legújabb nano-szintű kutatásnak nagyon hasznosnak kell lennie.
"A kapott eredmények érdekes nyomokat adnak arról, hogy a természet hogyan állít elő csodálatos anyagokat. A barna pókhálók tulajdonságainak molekuláris szintű megértése adatokkal szolgál a természet egyik legellenállóbb anyagáról, és előkészítheti az utat más szintetikus anyagok tervezésének ”- mondta Mohan Srinivasarao, a Nemzeti Tudományos Alapítvány képviselője, amely hozzájárult a kutatás finanszírozásához.
A kutatást az ACS Macro Letters folyóiratban tették közzé.