Божјите врти за крпа им даваат бесплатни лекции на хемичарите
Свилената нишка на работ на мрежата, главната потпора на пајаковата мрежа, е сто пати посилна од челикот - кабел направен од ова влакно, малку подебел од градинското црево, може ја поддржува тежината на два авиони Боинг 737 полни со патници. [3] Може да се протега до 40% од својата должина, [1] додека свилената свила во спиралите на платното може да се протега на над 200%. (3)
За производство на влакна Kevlar Kev потребни се тешки услови, вклучително и вриење на сулфурна киселина и складирање на опасни хемикалии, чие уништување е многу скапо. [1] Но, на пајаците им требаат само редовни температури и користат многу поблага кисела бања, произведена од специјални канали. [2]
Пајаците можат да произведат крпа со различна брзина - до 10 пати побрза кога прават крпа за да се ослободат од предатор - за разлика од повеќето индустриски хемикалии што би произвеле „леплив остаток“ ако брзината варира толку многу. Пајаковата мрежа е навистина еколошка - пајаците јадат своја мрежа кога повеќе не им требаат. [2]
Неверојатната јачина и еластичност на пајаковата мрежа се должи на неговата сложеност, што ги прави синтетичките влакна да изгледаат недовршени. има јадро опкружено со концентрични слоеви на нанофибрили (мали жици). Некои слоеви содржат нанофибрили усогласени паралелно со оската, додека други слоеви содржат нанофибрили завиткани како спирално скалило. Завиените слоеви овозможуваат истегнување на платното, бидејќи тие се исправаат наместо да се кршат.
Самите нанофибрили се многу комплицирани, содржат мали протеински кристали формирани во аморфна матрица (без форма) на заплеткани протеински ланци. Овие нанокристали се електрично наелектризирани, со што се спречува лизгањето на ланците и обезбедување на јачина, додека аморфниот материјал е еластичен и дозволува истегнување на влакното.
Некои истражувачи се обидоа да произведат крпа, принудувајќи низ некои дупки раствор од платно протеин, наречен спидроин, но јачината на така добиените влакна е околу половина од јачината. на влакната произведени од пајакот. Се чини дека пајакот ја создава неопходната сложеност за да се направи spidroin да помине низ течна кристална фаза, каде што паралелно се редат молекулите во форма на прачка (производството на влакна Kevlar користи и фаза на течни кристали).
Кристофер Вини од универзитетот Хериот-Ват во Единбург верува дека ова им овозможува полесно да течат, а со тоа да заштедат енергија. [1] Течната состојба исто така ги усогласува протеинските молекули за да можат да формираат нанокристали и спирални нанофибрили. Се чини дека ова се случува во долгиот пајак во форма на пајак, каде што се притиска и се испумпува вода. Ова ги носи хидрофобните (хидро-отвратителни) делови од протеините кон надвор и ги формира нанокристалите и со тоа се овозможува формирање на влакна.
Пајаците вообичаено ја користат својата мрежа за да фатат инсекти и други видови плен. Но, некои пајак-младенчиња фаќаат полен за да се хранат, [4] давајќи можна трага за функцијата на пајакот пред падот. [5]
Преведувач: Роксана Мелинте
Користена литература и белешки
[1] Fox, D., The Spinners, New Scientist 162 (2183): 38-41, април 1999. Погледнете на стр. 1 за понудата врз која се темели нашиот наслов тука.
[2] Како пајаците ја прават својата свила, Откријте 19 (10): 34, октомври 1998 година.
[3] Stokstad, E., Spider гените откриваат флексибилен дизајн, Science 287 (5457): 1378, февруари 2000 година | PMID: 10722376.
[4] Природа Австралија 26 (7): 5, лето 1999 - 2000 година.