Neste gang du ser en spindelvev i skogen, tenk: den er så sterk at en slik tykk tråd som en voksen ville tåle en jetliner! Forskere kjempet lenge for å løse denne gåten og avslørte til slutt hemmeligheten: det viste seg at det hele handlet om den unike strukturen i edderkoppens fangstnettverk.
For å finne ut hvorfor edderkoppnett er fem ganger sterkere enn stål, studerte forskere trådene som den giftige edderkoppen Loxosceles reclusa produserer for å lage fangnett og beholdere for egg. Når den blir bitt av denne edderkoppen med utrolig lange ben, utvikler en person laksoscellisme - betennelse og deretter koldbrannskorpe fra døende vev på bittstedet. Forskerne undersøkte edderkoppnettet nøye ved hjelp av et atommikroskop og oppdaget et overraskende faktum. Det som det blotte øye tar for en tynneste tråd (som er omtrent 1000 ganger tynnere enn et menneskehår) er faktisk et tett "tau" vevd fra hundrevis av nanofibre. Diameteren til en slik fiber er 20 ppm av en millimeter. Som moderne kabler,hver tråd på banen består av parallelle nanostrukturer med en lengde på minst 1 mikron.
Ikke veldig lang fiber, er det? Det kan virke slik ved første øyekast. Men hvis vi ser på strukturen på mikronivå, viser det seg at lengden på en slik fiber kan overstige bredden med omtrent 50 ganger - og forskerne er sikre på at de kan strekke seg enda mer.
Nanofibre i naturen: hemmeligheten til styrke
Ideen om at nettet består av nanofibre er ikke nytt og har blitt diskutert mange ganger i det vitenskapelige samfunnet. Men inntil nå har forskere ikke vært i stand til å fremlegge bevis for at nanoskopiske filamenter utgjør hele nettet, og ikke dets individuelle deler. I dette tilfellet har de unike egenskapene til Loxosceles reclusa-nettet blitt det "hemmelige våpenet" til forskere. Hvis de fleste edderkopper snurrer sylindriske tråder, er nettet av disse faktisk flatt, som et bånd - dette gjorde det lettere å studere under et kraftig mikroskop.
Den nye oppdagelsen bygger på enda tidligere arbeid som teamet la ut for et år siden. Da fant forskere ut at L. reclusa (de kalles også "brown recluse edderkopper") styrker de flate trådene ved hjelp av en spesiell veveteknikk. Som en levende symaskin vever edderkoppen rundt 20 mikroløkker i hver millimeter av nettet. Disse "stingene" styrker det klebrig fellenettet og gir det utrolig styrke. Forskerne sier at selv om trådenes form og vevingsteknikker til andre edderkopper er forskjellige, kan den nye oppdagelsen være et utgangspunkt for å studere de naturlige fibrene som andre arter produserer.
Kampanjevideo:
Konklusjon
For menneskeheten er denne informasjonen ekstremt viktig - å vite hvordan naturen skaper supersterke og veldig lette tråder, vil vi selv være i stand til å lage deres syntetiske kolleger. Kunstige edderkoppnett vil være nyttige overalt, fra militær og medisinsk industri til vanlige tekstiler. Imidlertid er det nå ekstremt vanskelig å gjenskape en slik fiber i industriell skala, og ingen har lyktes i dette (selv om det var slike forsøk for et par år siden). Forskere håper at videre forskning vil hjelpe, før eller senere, å sette et av de mest komplekse og uvanlige materialene i verden til tjeneste for menneskeheten.
Vasily Makarov
