Data viitoare când vedeți o pânză de păianjen în pădure, gândiți-vă: este atât de puternic încât un astfel de fir la fel de gros ca un adult ar rezista unui jetliner! Oamenii de știință au luptat mult timp pentru a rezolva această enigmă și, în cele din urmă, au dezvăluit secretul: s-a dovedit că era vorba despre structura unică a rețelei de capcană a păianjenului.
Pentru a afla de ce pânzele de păianjen sunt de cinci ori mai puternice decât oțelul, oamenii de știință au studiat firele pe care păianjenul otrăvitor Loxosceles reclusa le produce pentru a crea plase de captare și recipiente pentru ouă. Când este mușcat de acest păianjen cu picioare incredibil de lungi, o persoană dezvoltă loxoscelism - inflamație și apoi cruste de gangrenă de la țesutul pe moarte la locul mușcăturii. Cercetătorii au examinat cu atenție pânza de păianjen folosind un microscop atomic și au descoperit o circumstanță surprinzătoare. Ceea ce ochiul liber ia pentru un fir mai subțire (care este de aproximativ 1000 de ori mai subțire decât un fir de păr uman) este de fapt o „coardă” densă țesută din sute de nanofibre. Diametrul unei astfel de fibre este de 20 ppm dintr-un milimetru. Ca și cablurile moderne,fiecare fir al rețelei este format din nanostructuri paralele cu o lungime de cel puțin 1 micron.
Nu este o fibră foarte lungă, nu-i așa? Poate părea așa la prima vedere. Cu toate acestea, dacă ne uităm la structura la nivel micro, se dovedește că lungimea unei astfel de fibre poate depăși lățimea acesteia de aproximativ 50 de ori - și cercetătorii sunt încrezători că se pot întinde și mai mult.
Nanofibrele în natură: secretul puterii
Ideea că webul este compus din nanofibre nu este nouă și a fost discutată de multe ori în comunitatea științifică. Cu toate acestea, până acum, cercetătorii nu au reușit să ofere dovezi că filamentele nanoscopice constituie întreaga rețea și nu părțile sale individuale. În acest caz, proprietățile unice ale rețelei Loxosceles reclusa au devenit „arma secretă” a oamenilor de știință. Dacă majoritatea păianjenilor filează fire cilindrice, atunci pânza acestora este de fapt plană, ca o panglică - acest lucru a făcut mai ușor studiul la un microscop puternic.
Noua descoperire se bazează pe lucrări chiar mai vechi pe care echipa le-a postat acum un an. Apoi oamenii de știință au aflat că L. reclusa (sunt numiți și „păianjeni pustnici maronii”) întăresc firele plate folosind o tehnică specială de țesut. Ca o mașină de cusut vie, păianjenul țese aproximativ 20 de micro-bucle în fiecare milimetru al pânzei. Aceste „cusături” întăresc plasa lipicioasă și îi conferă o forță incredibilă. Cercetătorii spun că, chiar dacă forma firelor și tehnicile de țesut ale altor păianjeni sunt diferite, noua descoperire ar putea fi un punct de plecare pentru studierea fibrelor naturale pe care le produc alte specii.
Video promotional:
Concluzie
Pentru umanitate, aceste informații sunt extrem de importante - știind cum natura creează fire super-puternice și foarte ușoare, noi înșine vom putea crea omologii lor sintetici. Pânzele de păianjen artificiale ar fi utile peste tot, de la industriile militare și medicale la textile obișnuite. Cu toate acestea, acum este extrem de dificil să recreezi astfel de fibre la scară industrială și nimeni nu a reușit acest lucru (deși au existat astfel de încercări acum câțiva ani). Oamenii de știință speră că cercetările ulterioare vor ajuta, mai devreme sau mai târziu, să pună unul dintre cele mai complexe și neobișnuite materiale din lume în slujba umanității.
Vasily Makarov
