Как пауки создают материал, который мы не можем повторить

Природа снова удивляет: паучий шёлк — один из самых прочных материалов на Земле. Он в пять раз крепче стали, но при этом гибче резины. Как такое вообще возможно?

Фото: flickr.com by vastateparksstaff, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

Паутина

Почему паутина прочнее стали — и что мы можем с этим сделать

Секрет — в уникальном составе и структуре. Пауки вырабатывают шёлк в специальных железах, а затем вытягивают его через прядильные органы. Жидкость, насыщенная белками, при этом застывает, превращаясь в прочнейшие волокна — из них и плетётся знаменитая ловушка.

Но новое исследование показало, что важна не только химия, но и механика. Оказывается, в момент прядения шёлк тянется, и именно это растяжение усиливает прочность. Учёные смоделировали поведение молекул и обнаружили: до вытягивания белковые цепочки компактны, а после — выстраиваются в плотную сеть, усиленную водородными связями. Это делает волокно не только прочным, но и эластичным.

Эксперименты подтвердили выводы — и это открывает новые горизонты для создания сверхпрочных материалов: искусственного шелка для медицины, бронежилетов, космических конструкций.

Проблема в одном: пауков не разводят так легко, как шелкопрядов. Они территориальны, агрессивны и производят крайне мало материала. Поэтому главная задача теперь — научиться имитировать паучий шёлк в лабораториях.

Уточнения

Паути́на - секрет паутинных желёз, который вскоре после выделения застывает в форме нитей.