Тогда, когда паук производит нить, она на 30-40% состоит из разных белков, а остальное — это вода. Как поведал Маккинли, сеть — необычное изобретение природы: хотя материалом для её производства служит аква раствор, после высыхания она преобразуется в не растворимое в воде волокно.
Когда из коробки с "опытным прототипом" вдруг выбежал таковой красавец, Никола Койич просто удивился: ранее доводилось работать только с червями-шелкопрядами… (фото Nikola Kojic и с веб-сайта en.wikipedia.org.jpg).
Паучья нить состоит из длинноватых молекул, выглядящих, как перепутанные спагетти. Эта смесь достаточно тягучая, но её молекулы свободно скользят относительно друг дружку. Когда она проходит через S-образный сужающийся канал от желёз к выходному отверстию, молекулы в ней выстраиваются параллельно.
За счёт такового выравнивания жидкость, получающаяся на выходе из спиннерета (этот орган у пауков находится на брюшке и представляет собой систему каналов, из которых выходит сеть), оказывается похожей по структуре на водянистые кристаллы. По словам Койича, конкретно таковой порядок молекул и придаёт нитям крепкость.
Как показало моделирование, проведённое в лаборатории при помощи реометрических устройств (они созданы для исследовательских работ деформации и текучести веществ), после прохождения воды через канал её вязкость резко возрастает в 10 раз.
Железа Nephila clavipes, производящая сеть (фото Jose Bico).
Исследователи направили также внимание на тот факт, что при высыхании раствора снутри нитей формируются крохотные кристаллические структуры, которые дополнительно крепят сеть.
Учёные считают, что это очень принципиальная особенность, которую следует учесть при промышленном производстве искусственного шёлка. Другими словами в него просто необходимо добавлять особые микрочастицы, и они сделают его намного крепче.
Доктор Гаррет Маккинли его студент Никола Койич перед микрореометром, использовавшимся для измерения характеристик паутинного шёлка (фото Donna Coveney).
А не так давно группа профессионалов (Silk Research Group) из института Оксфорда (University of Oxford) под управлением доктора Фрица Воллрата (Fritz Vollrath) нашла, что процесс формирования шёлка у пауков почти во всем протекает так же, как и у тутовых шелкопрядов.
Любопытно не только лишь то, что это совсем различные существа с разной эволюцией. Умопомрачительно и то, что белки шёлка очень различаются, хотя и владеют очень схожими качествами.
Учёные отыскали, что раствор, из которого эти насекомые делают нити, по неким характеристикам идентичен с обыденным пластиком. Например, исследователи направили внимание на то, что при сжатии это вещество разжижается. Такая черта нужна для того, чтоб пропустить раствор через канал (на выходе из которого, как мы уже знаем из другой работы, это вещество стремительно густеет).
Таким же свойством обладает расплавленная пластмасса, что было открыто ещё в 1920-х годах. Потому можно сказать, что одна из технологий работы с природным шёлком у биологов уже есть. Правда, непонятно, предлагает ли Воллрат какие-нибудь варианты практического использования собственного открытия.
А вот исследователи из Массачусетса заявили, что собираются в последнее время начать сотрудничать с Институтом военных нанотехнологий (MIT Institute For Soldier Nanotechnologies). Но что они благодаря этому желают получить и какие материалы уповают сделать — не молвят. Что ж, будем ожидать вестей.
ужс я даже не могу представить как это больно 