Исследователь из Стэнфорда раскрыл новые тайны паучьего шелка

Группа ученых впервые измерила все эластичные свойства неповрежденной паутины, нарисовав замечательную картину поведения одной из наиболее интригующих природных структур.

Результаты работы могут привести к разработке новых «биовдохновленных» материалов.

Ничего похожего на паучий шелк не существует. Его можно растягивать, сгибать, мочить, сушить – паучий шелк все выдержит. Он в пять раз прочнее стали, может растягиваться втрое больше оригинальной длины и вновь становится как новый. Паучий шелк прочнее даже кевлара — синтетического волокна, используемого в бронежилетах.

Было бы здорово, если бы науке было известно совершенно все о паучьем шелке, но это не так. С помощью спектроскопии стэнфордский исследователь пролил новый свет на тайны этого природного материала.

В издании Nature Materials постдокторант Кристи Коски описала, как ей впервые удалось неинвазивно и бережно исследовать механические свойства нетронутой паутины, точно такой, какой ее спрял паук.

В целом эластическая реакция паучьего шелка описана пятью константами упругости, которые определяют, как паутина реагирует на любую возможную комбинацию сил — натяжения, кручения или резки в любом направлении. Все пять констант никогда прежде не измерялись в первичной паутине: в лучшем случае в ходе прежних исследований было измерено две константы за раз, но и в этом случае использовались отдельные секции паутины. Структурно говоря, прежние методы — эквивалент испытания отдельных стальных балок и кабелей в попытке составить заключение о прочности моста.

Коски уверена, что ее анализ является ключевым для разработки новых „биовдохновленных“ материалов, то есть материалов, созданных по образу и подобию естественных, природных объектов.

„Моя цель — исследовать наноструктуру паучьего шелка, чтобы понять не только то, как он себя ведет, но и почему именно так, а не иначе“, заключила Коски. „Когда-нибудь это поможет создать более совершенные искусственные волокна“.

07.02.2013