Næste gang du ser et spindelvæv i skoven, skal du tænke: det er så stærkt, at en tråd så tyk som en voksen ville modstå en jetliner! Forskere kæmpede længe for at løse denne gåde og afslørede til sidst hemmeligheden: det viste sig, at det hele handlede om den unikke struktur i edderkoppens fangstnetværk.
For at finde ud af, hvorfor edderkoppespind er fem gange stærkere end stål, undersøgte forskere trådene, som den giftige edderkop Loxosceles reclusa producerer for at skabe fangnet og beholdere til æg. Når en bidder af denne edderkop med utrolig lange ben, udvikler en person loksoscellisme - betændelse og derefter koldbrandskurv fra døende væv på bidstedet. Forskerne undersøgte omhyggeligt edderkoppens web ved hjælp af et atommikroskop og opdagede en overraskende kendsgerning. Hvad det blotte øje tager for en enkelt tyndeste tråd (som er ca. 1000 gange tyndere end et menneskehår), er faktisk et tæt”reb” vævet fra hundreder af nanofibre. Diameteren af en sådan fiber er 20 ppm af en millimeter. Ligesom moderne kabler,hver streng på banen består af parallelle nanostrukturer med en længde på mindst 1 mikron.
Ikke en meget lang fiber, er det? Det kan synes ved første øjekast. Men hvis vi ser på strukturen på mikroniveau, viser det sig, at længden af en sådan fiber kan overstige bredden ca. 50 gange - og forskerne er sikre på, at de kan strække sig endnu mere.
Nanofibre i naturen: hemmeligheden bag styrke
Ideen om, at internettet er sammensat af nanofibre, er ikke nyt og er blevet diskuteret mange gange i det videnskabelige samfund. Indtil nu har forskere imidlertid ikke været i stand til at fremlægge beviser for, at nanoskopiske filamenter udgør hele nettet og ikke dets individuelle dele. I dette tilfælde er de unikke egenskaber ved Loxosceles reclusa-nettet blevet det "hemmelige våben" for forskere. Hvis de fleste edderkopper drejer cylindriske tråde, så er nettet af disse faktisk fladt, som et bånd - det gjorde det lettere at studere under et kraftigt mikroskop.
Den nye opdagelse bygger på endnu tidligere arbejde, som holdet udgav for et år siden. Derefter fandt forskerne ud af, at L. reclusa (de kaldes også "brune eremittens edderkopper") styrker de flade tråde ved hjælp af en særlig væveteknik. Ligesom en levende symaskine fletter edderkoppen omkring 20 mikro-sløjfer ind i hver millimeter på nettet. Disse "sting" styrker det klæbende fældenet og giver det utrolig styrke. Forskerne siger, at selv om formen på trådene og vævningsteknikkerne for andre edderkopper er forskellige, kan den nye opdagelse være et udgangspunkt for at studere de naturlige fibre, som andre arter producerer.
Salgsfremmende video:
Konklusion
For menneskeheden er denne information yderst vigtig - vel vidende hvordan naturen skaber superstærke og meget lette tråde, vil vi selv være i stand til at skabe deres syntetiske modstykker. Kunstige edderkoppespind ville være nyttige overalt, fra den militære og medicinske industri til almindelige tekstiler. Men nu er det ekstremt vanskeligt at genskabe sådan fiber i industriel målestok, og ingen har haft succes i dette (skønt der var sådanne forsøg for et par år siden). Forskere håber, at yderligere forskning vil hjælpe før eller senere med at stille et af de mest komplekse og usædvanlige materialer i verden til tjeneste for menneskeheden.
Vasily Makarov