Järgmine kord, kui näete metsas ämblikuvõrku, mõelge: see on nii tugev, et üks selline niit, nagu täiskasvanu, jetlainerit vastu peaks! Teadlased võitlesid selle mõistatuse lahendamise nimel kaua ja paljastasid lõpuks saladuse: selgus, et see kõik oli seotud ämbliku püünisvõrgu ainulaadse struktuuriga.
Et teada saada, miks ämblikuvõrgud on viis korda tugevamad kui teras, uurisid teadlased niite, mida mürgine ämblik Loxosceles reclusa toodab munade jaoks püünisvõrkude ja konteinerite loomiseks. Selle uskumatult pikkade jalgadega ämbliku hammustamisel tekib inimesel loksosellism - põletik ja seejärel hammustuskohas surevast koest gangreeni kärnad. Teadlased uurisid ämblikuvõrku aatomimikroskoobi abil hoolikalt ja avastasid ühe üllatava asjaolu. See, mida palja silmaga võtab üks kõige õhem niit (mis on umbes 1000 korda õhem kui inimese juuksed), on tegelikult sadadest nanokiududest kootud tihe nöör. Ühe sellise kiu läbimõõt on 20 ppm millimeetrit. Nagu kaasaegsed kaablid,võrgu iga ahel koosneb paralleelsetest nanostruktuuridest, mille pikkus on vähemalt 1 mikron.
Pole ju eriti pikk kiud? See võib esmapilgul nii tunduda. Kui aga vaatame struktuuri mikrotasandil, selgub, et sellise kiu pikkus võib selle laiust ületada umbes 50 korda - ja teadlased on kindlad, et suudavad veelgi venitada.
Nanokiud looduses: tugevuse saladus
Idee, et veeb koosneb nanokiududest, ei ole uus ja seda on teadusringkondades korduvalt arutatud. Kuid siiani ei ole teadlased suutnud esitada tõendeid selle kohta, et nanoskoopilised kiud moodustaksid kogu veebi, mitte selle üksikud osad. Sel juhul on Loxosceles reclusa veebi ainulaadsetest omadustest saanud teadlaste "salarelv". Kui enamik ämblikke keerutab silindrilisi niite, siis nende võrk on tegelikult lame nagu lint - see hõlbustas võimsa mikroskoobi all õppimist.
Uus avastus tugineb veelgi varasemale tööle, mille meeskond postitas aasta tagasi. Siis said teadlased teada, et L. reclusa (neid nimetatakse ka "pruuni erak-ämblikeks") tugevdavad lamedaid niite spetsiaalse kudumistehnika abil. Nagu elav õmblusmasin, kudub ämblik võrgu igasse millimeetrisse umbes 20 mikrosilmust. Need “õmblused” tugevdavad kleepuvat lõksvõrku ja annavad sellele uskumatu tugevuse. Teadlaste sõnul võib isegi uus ämblikute niitide kuju ja kudumistehnika erineda, kuid uus avastus võib olla lähtepunktiks teiste liikide tekitatud looduslike kiudude uurimisel.
Reklaamvideo:
Järeldus
Inimkonna jaoks on see teave äärmiselt oluline - teades, kuidas loodus loob ülitugevaid ja väga kergeid niite, suudame me ise luua nende sünteetilised kolleegid. Kunstlikest ämblikuvõrkudest oleks kasu igal pool, alates sõjaväe- ja meditsiinitööstusest kuni tavalise tekstiilini. Kuid nüüd on sellist kiudu tööstuslikus ulatuses taastada äärmiselt keeruline ja see pole kellelgi õnnestunud (kuigi selliseid katseid oli paar aastat tagasi). Teadlased loodavad, et edasised uuringud aitavad varem või hiljem inimkonna teenistusse viia ühe maailma kõige keerukama ja ebatavalisema materjali.
Vassili Makarov
