Legközelebb, amikor pókhálót lát az erdőben, gondoljon: olyan erős, hogy egy ilyen vastag szál, mint egy felnőtt, kibírja a jetlinert! A tudósok sokáig küzdöttek ezen rejtvény megoldása érdekében, és végül felfedték a titkot: kiderült, hogy a pók csapdahálózatának egyedülálló felépítéséről van szó.
Annak kiderítésére, hogy a pókhálók miért ötször erősebbek, mint az acél, a tudósok tanulmányozták azokat a szálakat, amelyeket a mérgező pók, a Loxosceles reclusa gyárt, csapdázó hálók és tartályok létrehozására a tojások számára. Amikor ezt a pókot hihetetlenül hosszú mancsokkal harapja meg, az embernél loxoscelismus alakul ki - gyulladás, majd a harapás helyén a haldokló szövetből gangréna-varasodás lép fel. A kutatók alaposan megvizsgálták a pókhálót atomi mikroszkóp segítségével, és felfedeztek egy meglepő tényt. Amit szabad szemmel egyetlen vékonyabb szál (ami körülbelül 1000-szer vékonyabb, mint egy emberi haj), az valójában egy több száz nanoszálból szőtt sűrű "kötél". Egy ilyen szál átmérője 20 ppm milliméter. Mint a modern kábelek,a szövedék minden szála legalább 1 mikron hosszúságú párhuzamos nanostruktúrákból áll.
Nem túl hosszú rost, igaz? Első pillantásra úgy tűnhet. Ha azonban mikro-szinten nézzük a szerkezetet, kiderül, hogy egy ilyen szál hossza körülbelül 50-szeresét meghaladhatja a szélességét - és a kutatók bíznak abban, hogy még jobban megnyúlhatnak.
Nanoszálak a természetben: az erő titka
Az az elképzelés, hogy a háló nanoszálakból áll, nem új keletű, és a tudományos közösségben már sokszor megvitatták. A kutatók azonban mindeddig nem tudtak bizonyítékot szolgáltatni arra vonatkozóan, hogy a nanoszkópos filamentumok a teljes szövedéket alkotják, és nem annak egyes részeit. Ebben az esetben a Loxosceles reclusa háló egyedi tulajdonságai a tudósok "titkos fegyverévé" váltak. Ha a legtöbb pók hengeres szálakat forgat, akkor ezek szövedéke valóban lapos, mint egy szalag - ez megkönnyítette a tanulmányozást erős mikroszkóp alatt.
Az új felfedezés még korábbi munkára épít, amelyet a csapat egy évvel ezelőtt közzétett. Aztán a tudósok kiderítették, hogy az L. reclusa (ezeket "barna remete pókoknak is nevezik") speciális szövési technikával erősítik a lapos szálakat. Mint egy élő varrógép, a pók is mintegy 20 mikrohurkot sző a szövet minden milliméterébe. Ezek az „öltések” megerősítik a ragadós csapdahálót és hihetetlen erőt adnak neki. A kutatók szerint még akkor is, ha a fonalak alakja és más pókok szövési technikája eltér, az új felfedezés kiindulópont lehet a más fajok által termelt természetes szálak tanulmányozásához.
Promóciós videó:
Következtetés
Az emberiség számára ez az információ rendkívül fontos - tudva, hogy a természet miként hoz létre szupererős és nagyon könnyű szálakat, mi magunk is képesek leszünk létrehozni szintetikus társaikat. A mesterséges pókhálók mindenhol hasznosak lennének, a katonai és orvosi ipartól a hétköznapi textíliákig. Most azonban rendkívül nehéz ilyen szálat újratermelni ipari méretben, és ez senkinek sem sikerült (bár pár éve voltak ilyen próbálkozások). A tudósok remélik, hogy a további kutatások előbb-utóbb segítenek abban, hogy a világ egyik legösszetettebb és legszokatlanabb anyagát az emberiség szolgálatába állítsák.
Vaszilij Makarov