https://frosthead.com

Brun eneboer silke er stærkere end stål, fordi den er konstrueret som et kabel

Edderkop-silke udråbes ofte som noget af det stærkeste materiale på Jorden: Ifølge nogle beregninger kan det være op til fem gange stærkere end stålkabel med lignende vægt - selvom denne sammenligning ikke er perfekt. Hvis mennesker kunne fremstille edderkoppesilke i industriel skala, som de har forsøgt at gøre i årtier, kunne det føre til en æra med letvægts skudsikre veste, hjelme, superstrege tråde og plaster, der kunne bruges under operation og endda letvægtsflyvemaskine . Et stort problem er imidlertid, at forskere ikke ved nøjagtigt, hvad der gør edderkoppesilke så stærk og strækbar. Nylige undersøgelser begynder imidlertid at afsløre mysteriet.

En af grundene til, at edderkoppesilke har været vanskeligt at finde ud af, er, at strengene af silke er supertynde, og det er svært at få et godt kig på de cylindriske gevind under et mikroskop. Courtney Miceli ved Science rapporterer, at det er grunden til, at forskere ved College of William & Mary har koncentreret sig om silke fra den brune enebolige edderkopp, som producerer et fladt bånd, som er lettere at undersøge ved hjælp af atomkraftmikroskopi for at se på strengene på molekylært niveau. Dette detaljeringsniveau er nødvendigt - silketrådene kan være lige så små som 1 / 1000. størrelse på et menneskehår.

I deres seneste undersøgelse i tidsskriftet ACS Macro Letters fandt teamet, at i stedet for at være en lang streng protein, består silkebåndet udelukkende af 1 mikron-lange nanostrenge, der sidder sammen parallelt. Cirka 2.500 af disse ministrenge klamrede sig sammen for at danne en streng af silke.

”Vi forventede at finde ud af, at fiberen var en enkelt masse, ” siger medforfatter Hannes Schniepp af William & Mary i en erklæring. ”Men hvad vi fandt var, at silken faktisk var et slags lille kabel.”

Dette er heller ikke holdets første silkeopdagelse. I en 2017-undersøgelse kiggede de nøje på, hvordan de små arachnider spinder deres silke og fandt, at de skaber små løkker, der tilføjer fibrene hårdhed. Hver streng har op til 500 sløjfer pr. Tomme. Miceli rapporterer, at tidligere undersøgelser havde foreslået, at nanostrande var involveret i sammensætningen af ​​silken, men ingen havde overvejet, at hele strengen ville være sammensat af dem. Bevæbnet med den nye forskning og information om sløjferne har forskerne nu oprettet en ny model til edderkoppesilkets struktur. Nanotendrillerne flettes ikke sammen som i et rebkabel, men sidder i stedet sammen med relativt svage bindinger. Når de fungerer som en helhed, giver strengene imidlertid silken sin utrolige styrke.

En anden undersøgelse, der blev offentliggjort i slutningen af ​​oktober, hjælper også forskere med at give mening om edderkoppesilke. Forskere, der undersøger sorte enke edderkopper har fundet ud af den komplekse proces, der omdanner aminosyrer, råmaterialet til vævene, til faktisk edderkoppesilke. Ved hjælp af avanceret mikroskopi var forskerne i stand til at se, hvordan edderkoppens silkekirtler samler proteinerne i silkestrenge, en proces, der kunne hjælpe menneskelige spinnere med at finde ud af mere effektive måder at fremstille edderkoppesilke til kommerciel brug.

Mens flere virksomheder i de senere år har annonceret planer om at bringe edderkoppesilkeprodukter på markedet og introduceret prototyper, herunder sko og jakker fremstillet af disse ting, har vi endnu ikke set noget arachno-tøj i det lokale indkøbscenter.

Brun eneboer silke er stærkere end stål, fordi den er konstrueret som et kabel