Keď nabudúce uvidíte v lese pavučinu, zamyslite sa: je taká silná, že jedno také silné vlákno, aké má dospelý človek, by znieslo aj prúdové lietadlo! Vedci dlho bojovali, aby túto hádanku vyriešili, a nakoniec odhalili tajomstvo: ukázalo sa, že to bolo všetko o jedinečnej štruktúre lapacej siete pavúka.
Aby zistili, prečo sú pavučiny päťkrát silnejšie ako oceľ, vedci študovali vlákna, ktoré produkuje jedovatý pavúk Loxosceles reclusa, aby vytvorili lapacie siete a kontajnery na vajcia. Po uštipnutí týmto pavúkom s neuveriteľne dlhými nohami sa u človeka vyvinie loxoscelizmus - zápal a potom v mieste uhryznutia gangrénové chrasty zo zomierajúceho tkaniva. Vedci starostlivo preskúmali pavučinu pomocou atómového mikroskopu a zistili jednu prekvapujúcu skutočnosť. To, čo voľné oko vyžaduje pre jednu najtenšiu niť (asi 1 000-krát tenšiu ako ľudský vlas), je v skutočnosti husté „lano“utkané zo stoviek nanovlákien. Priemer jedného takého vlákna je 20 ppm milimetra. Rovnako ako moderné káble,každý prameň pavučiny pozostáva z paralelných nanostruktúr s dĺžkou najmenej 1 mikrón.
Nie veľmi dlhé vlákno, že? Môže sa to na prvý pohľad zdať. Ak sa však pozrieme na štruktúru na mikroúrovni, ukáže sa, že dĺžka takéhoto vlákna môže prekročiť jeho šírku asi 50-krát - a vedci sú presvedčení, že sa môžu ešte viac roztiahnuť.
Nanovlákna v prírode: tajomstvo sily
Myšlienka, že web je zložený z nanovlákien, nie je nová a bola vedeckou komunitou mnohokrát diskutovaná. Až doteraz však vedci nedokázali poskytnúť dôkazy o tom, že nanoskopické vlákna tvoria celú pavučinu a nie jej jednotlivé časti. V takom prípade sa jedinečné vlastnosti webu Loxosceles reclusa stali „tajnou zbraňou“vedcov. Ak väčšina pavúkov točí valcovité vlákna, potom je ich web v skutočnosti plochý, ako stuha - to uľahčilo štúdium pod silným mikroskopom.
Nový objav nadväzuje na ešte skoršiu prácu, ktorú tím zverejnil pred rokom. Potom vedci zistili, že L. reclusa (nazývajú sa tiež „pavúky hnedého samotára“) posilňujú ploché nite špeciálnou technikou tkania. Rovnako ako živý šijací stroj, pavúk votkáva do každého milimetra pavučiny asi 20 mikro slučiek. Tieto „stehy“posilňujú lepivú lapačku a dodávajú jej neuveriteľnú silu. Vedci tvrdia, že aj keď sa tvar nití a techniky tkania iných pavúkov líšia, nový objav by mohol byť východiskovým bodom pre štúdium prírodných vlákien, ktoré produkujú iné druhy.
Propagačné video:
Záver
Pre ľudstvo sú tieto informácie mimoriadne dôležité - pretože vieme, ako príroda vytvára veľmi silné a veľmi ľahké vlákna, a my sami budeme schopní vytvoriť ich syntetické náprotivky. Umelé pavučiny by boli užitočné všade, od vojenského a lekárskeho priemyslu až po bežný textil. Teraz je však mimoriadne ťažké znovu vytvoriť takéto vlákno v priemyselnom meradle a nikto v tom neuspel (aj keď pred pár rokmi boli také pokusy). Vedci dúfajú, že ďalší výskum skôr či neskôr pomôže dať jeden z najkomplexnejších a najneobvyklejších materiálov na svete ľudstvu.
Vasilij Makarov