https://frosthead.com

Pruun erakordne siid on terasest tugevam, sest see on valmistatud nagu kaabel

Ämblik-siidi mainitakse sageli kui mõnda tugevaimat materjali Maal: Mõnede arvutuste kohaselt võib see olla kuni viis korda tugevam kui sarnase raskusega teraskaabel - ehkki see võrdlus pole täiuslik. Kui inimesed saaksid ämblik-siidi toota tööstuslikus mahus, mida nad on juba aastakümneid üritanud teha, võib see viia kergete kuulikindlate vestide, kiivrite, ülitugevate niitide ja plaastrite ajastusse, mida saaks kasutada operatsioonide ajal, ja isegi kergete lennukite kerede kaitsesse. . Üks suur probleem on aga see, et teadlased ei tea täpselt, mis teeb ämbliksiidi nii tugevaks ja venivaks. Värsked uuringud on hakanud mõistatust siiski lahti harutama.

Ämbliksiidi siidil on olnud keeruline aru saada, kuna siidi ahelad on üliõhukesed ja silindriliste niitide mikroskoobi all on hea läbi vaadata. Courtney Miceli väitis Science'i teaduses, et seetõttu on William & Mary kolledži teadlased keskendunud pruunist erakordse ämbliku siidile, mis tekitab lameda lindi, mida on lihtsam uurida aatomjõu mikroskoopia abil, et vaadelda ahelaid molekulaarsel tasemel. See detailsusaste on vajalik - siidikiud võivad olla nii väikesed kui 1/1000 juustest.

Oma viimases ajakirjas ACS Macro Letters tehtud uuringus leidis meeskond, et selle asemel, et olla üks pikk valguahel, koosneb siidi pael täielikult ühest mikroni pikkusest nanostrandist, mis on üksteisega paralleelselt kinni. Tavaliselt klammerdus umbes 2500 neist minijookidest ühe siidi ahela.

"Me ootasime, et kiudaine on üks mass, " ütleb William & Mary kaasautor Hannes Schniepp avalduses. "Kuid me leidsime, et siid oli tegelikult mingi pisike kaabel."

Ka see pole meeskonna esimene siidine avastus. 2017. aasta uuringus uurisid nad tähelepanelikult, kuidas väikesed ämblikulaadid oma siidi keerutavad, leides, et need loovad pisikesi silmuseid, mis lisavad kiududele karedust. Igal ahelal on kuni 500 silmust tolli kohta. Miceli sõnul olid varasemate uuringute kohaselt nanostrandid seotud siidi meigiga, kuid keegi polnud arvanud, et kogu kiud neist koosneb. Uute teadusuuringute ja silmuste kohta käiva teabe abil on teadlased loonud ämblik-siidi struktuuri uue mudeli. Nanotendrilid ei ole põimitud kokku nagu trossikaablis, vaid kinnituvad pigem nõrkade sidemetega. Tervikuna toimides annavad kiud siidile aga uskumatu tugevuse.

Veel üks oktoobri lõpus avaldatud uuring aitab teadlastel ämblik-siidist aru saada. Musta lesega ämblikke uurivad teadlased on välja mõelnud keeruka protsessi, mis muudab aminohapped, mis on võrkude tooraine, tegelikuks ämblik-siidiks. Tehnoloogia mikroskoopiat kasutades suutsid teadlased jälgida, kuidas ämbliku siidnäärmed valke siidlõngadesse koondavad - protsess, mis aitaks inimese ketrajatel välja mõelda tõhusamaid viise ämblik-siidi tootmiseks ärilisel otstarbel.

Kui mitmed ettevõtted on viimastel aastatel teatanud plaanidest ämblik-siiditoodete turule toomiseks ja võtnud kasutusele prototüübid, sealhulgas nendest valmistatud kingad ja jakid, siis arachno-rõivaid pole kohalikus kaubanduskeskuses veel nähtud.

Pruun erakordne siid on terasest tugevam, sest see on valmistatud nagu kaabel