Белковое волокно, из которого пауки плетут свою паутину, прочнее почти всего, что может сделать человек. Теперь, благодаря небольшому толчку ученых, пауки фактически создали самый прочный материал, известный людям.
Долгое время ученые восхищались способностью пауков ткать шелк с невероятными свойствами. Белковое волокно, из которого пауки плетут свою паутину, прочнее почти всего, что может сделать человек. Теперь, благодаря небольшому толчку ученых, пауки фактически создали самый прочный материал, известный людям.
Эмилиано Лепоре из Университета Тренто в Италии и его команда нашли способ включения углеродных нанотрубок и графена в паучий шелк, эффективно увеличивая его прочность и жесткость по сравнению со всем, что было измерено ранее.
Подход ученых кажется довольно простым - они опрыскивали пауков, собранных в итальянской деревне, водой, содержащей нанотрубки или хлопья. Затем они сравнили механические свойства новых шелковых пауков с ранее собранными образцами. Новый шелк оказался прочнее любого известного волокна.
Выражаясь научным языком, они нашли следующее:
«Мы измеряем прочность на излом до 5,4 ГПа, модуль Юнга до 47,8 ГПа и модуль ударной вязкости до 2,1 ГПа», - говорят Лепор и Ко. «Это самый высокий модуль ударной вязкости для волокна, превосходящий синтетические полимерные волокна с высокими эксплуатационными характеристиками (например, Kelvar49) и даже самые прочные на сегодняшний день узловатые волокна».
Команда не уверена, как именно пауки включают углеродные нанотрубки и графеновые чешуйки в свой шелк, но они предполагают, что это происходит через проглатывание воды. Так частицы оказываются в центральной части каждого волокна, где они могут оказать наибольшее влияние на прочность. Однако простота метода открывает захватывающие возможности для применения на других организмах.
«Эта новая процедура усиления может также применяться к другим животным и растениям, что приведет к созданию нового класса бионических материалов», - говорят ученые.
Каким бы впечатляющим ни было это открытие и как бы многочисленны ни были возможности его применения, следующим шагом ученых будет выяснить, как эффективно собирать паутинный шелк, чтобы его можно было использовать в промышленных масштабах. шкала. Несмотря на то, что пытались многие, до сих пор эта проблема не решена.
Фото: Марта Брейо / Flickr