Супер-шёлк

Паук «черная вдова» имеет, возможно, самое примечательное имя среди всех паукообразных. А также он вырабатывает самую необычную паутину.

Она прочнее стали. Также она чрезвычайно лёгкая и подвержена биоразложению, что привлекает к ней внимание материаловедов.

Ученые давно надеются разгадать секрет того, как «черная вдова» прядёт свой супер-шёлк. Группа исследователей из Северо-Западного университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего, возможно, решила эту загадку — и это позволит нам создать в лабораторных условиях сверхпрочную паутину, которую можно использовать везде — от строительства мостов до производства пуленепробиваемых жилетов.

Сила протеина

Ранее исследователи думали, что протеины, образующие паутину, формируются в виде сферических молекулярных кластеров, которые пауки способны вытягивать в нити. Но когда они попытались повторить этот процесс в лаборатории, полученный шёлк не оказался таким же прочным, как паучий.

В работе, опубликованной в издании Proceedings of the National Academy of Sciences, рассказывается, как две мощные технологии получения изображений — ядерная магнитно-резонансная спектроскопия и электронная микроскопия — были применены для анализа железы паука, вырабатывающей протеин для создания нити.

Учёные обнаружили, что протеины действительно формируются как сложные молекулярные кластеры, и эта структура, по их мнению, лежит в основе прочности паутины и других её свойств.

«Знание наноструктуры протеина критически важно для понимания основ процесса выработки нити паутины и для получения возможности имитировать свойства естественного материала в её синтетическом аналоге», — говорится в отчёте.

Вооружившись новыми знаниями о процессе прядения паутины, учёные надеются повторить его в лаборатории.

«Невозможно переоценить потенциальное значение открытия для материаловедения и техники, если мы сможем воспроизвести этот естественный процесс для производства искусственных волокон в промышленном масштабе, — сказал исследователь Натан  Джаннески. — Попросту говоря, это станет революционным прорывом».