Вчені розплутують загадкові механізми павутини

Учение тепер мають більш чітке розуміння того, чому шовкові волокна павука так неймовірно міцні. Недавнє наукове дослідження, опубліковане в лютому в журналі Biophysical, описує архітектуру шовкових волокон на атомному рівні і показує нові відомості про молекулярну структуру, підкреслюють дивовижні механічні характеристики цього дивного природного матеріалу.

Паукі прядуть шовк, що відрізняється вищим ступенем міцності й еластичності для використання його в плетінні павутини, і для того, щоб самим утримуватися на ній. "Шовкові волокна показують дивовижні механічні властивості. Вони можуть бути порівнянні зі сталлю і гранична міцність їх більше, ніж у волокна Kevlar (пapa-apaміднoe вoлoкнo), а щільність менш ніж у бавовни або нейлону "- пояснює головний автора дослідження доктор Фрауке Гратер (Frauke Grаter) з Інституту теоретичних досліджень Хейделберг в Німеччині. "Оскільки шовкові волокна перевершують всі свої штучні аналоги з точки зору міцності, вчені в ході багатьох досліджень намагалися зрозуміти механічні характеристики цих незвичайних природних волокон ".

Учение знають, що шовкові волокна павука складаються з двох типів блоків побудови: м'які аморфні і міцні кристалічні компоненти. Науково-дослідна група доктора Гратера спробувала розробити краще розуміння механічних властивостей шовкових волокон павука і застосувала обчислювальний метод для аналізу на рівні атомів аморфних і кристалічних субблоков, що у освіті блоків побудови. Група використовувала як молекулярні моделювання для вивчення окремих і об'єднаних субблоков, так і кінцеві елементні моделювання для розуміння волоконної моделі.

Ісследователі виявили, що м'які аморфні субблоки відповідальні за еластичність шовку, а також допомагають з розподілом напруги. Максимальна міцність шовку вимагає спеціальне кількість кристалічних субблоков і залежить від способу їх розподілу в волокні. Інша структурна архітектура волоконних субблоков була протестована на наявність оптимального механічного виконання.

"Ми визначили, що послідовне розміщення кристалічних і аморфних субблоков на дисках, де відбувається їх довільне або паралельне розподіл, представляє нову структурну модель для шовку "- повідомив доктор Гратер. У комплексі з результатами раніше проведених досліджень, відомості забезпечують більш чітке розуміння механічної природи шовкових волокон павука і можуть бути корисними для проектування штучних шовкових волокон.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg Переклад: М. Гончар

• Крылья птиц и летучих мышей: разные пути эволюции
• Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
• Путешествия мамонтов связаны с самыми ранними охотничьими лагерями Аляски
• Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
• У Галапагосских островов обнаружили корраловый риф
• Обнаружено фильтрующее питание, подобное китовому, у доисторического морского рептилии
• Мини-кенгуру возвращаются в Южную Австралию после исчезновения на 100 лет
• Странная акула-демон с яркими белыми глазами обнаружена у берегов Австралии