https://frosthead.com

Brun eneboer silke er sterkere enn stål fordi den er konstruert som en kabel

Edderkoppsilke blir ofte utpekt som noe av det sterkeste materialet på jorden: I følge noen beregninger kan den være opptil fem ganger sterkere enn stålkabel med lignende vekt - selv om den sammenligningen ikke er perfekt. Hvis mennesker kunne produsere edderkoppsilke i industriell skala, som de har prøvd å gjøre i flere tiår, kan det føre til en epoke med lette skuddsikre vester, hjelmer, superstreke tråder og lapper som kan brukes under operasjoner og til og med lette flykropper . Et stort problem er imidlertid at forskere ikke vet nøyaktig hva som gjør edderkoppsilke så sterk og tøyelig. Nyere studier begynner imidlertid å avsløre mysteriet.

En grunn til at edderkoppsilke har vært vanskelig å finne ut er at silkestrengene er supertynne og å få et godt inntrykk av de sylindriske trådene under et mikroskop er vanskelig. Courtney Miceli ved Science melder at det er grunnen til at forskere ved College of William & Mary har konsentrert seg om silke fra den brune enebolde edderkoppen, som produserer et flatt bånd som er lettere å undersøke ved bruk av atomkraftmikroskopi for å se på strengene på molekylnivå. Det detaljeringsnivået er nødvendig - silkestrengene kan være så små som 1 / 1000. størrelse på et menneskehår.

I sin siste studie i tidsskriftet ACS Macro Letters, fant teamet at i stedet for å være en lang proteinstreng, består silkebåndet utelukkende av 1 mikron lange nanostrenger som sitter fast parallelt. Cirka 2500 av disse ministrengene klamret seg sammen for å danne en streng av silke.

"Vi ventet å finne at fiberen var en eneste masse, " sier medforfatter Hannes Schniepp av William & Mary i en uttalelse. "Men det vi fant var at silken faktisk var en slags liten kabel."

Dette er heller ikke lagets første silkefunn. I en studie fra 2017 så de nøye på hvordan de små arachnidene snurrer silken sin, og fant ut at de lager bittesmå løkker som tilfører tøffhet til fibrene. Hver tråd har opptil 500 løkker per tomme. Miceli rapporterer at tidligere studier hadde antydet at nanostrenger var involvert i sminke av silken, men ingen hadde vurdert at hele tråden ville være sammensatt av dem. Bevæpnet med den nye forskningen og informasjonen om løkkene, har forskerne nå laget en ny modell for edderkoppsilkens struktur. Nanotendrilene flettes ikke sammen som i en taukabel, men er i stedet festet sammen med relativt svake bindinger. Når de fungerer som en helhet, gir imidlertid trådene silken sin utrolige styrke.

En annen studie publisert i slutten av oktober hjelper også forskere med å gjøre seg gjeldende av edderkoppsilke. Forskere som undersøker sorte enke edderkopper har funnet ut den kompliserte prosessen som forvandler aminosyrer, råstoffet til nettene, til faktisk edderkoppsilke. Ved hjelp av moderne mikroskopi kunne forskere se hvordan edderkoppens silkekjertler samler proteinene i silkestrenger, en prosess som kan hjelpe menneskelige spinnere til å finne ut mer effektive måter å produsere edderkoppsilke for kommersiell bruk.

Mens flere selskaper de siste årene har kunngjort planer om å bringe edderkoppsilkeprodukter på markedet og introduserte prototyper, inkludert sko og jakker laget av tingene, har vi ennå ikke sett noen klær på arachno på det lokale kjøpesenteret.

Brun eneboer silke er sterkere enn stål fordi den er konstruert som en kabel