Ученые изучают пауков, чтобы научиться производить паучий шелк
Паутина выдерживает нагрузку, эквивалентную 150 ньютонам на квадратный миллиметр площади поперечного сечения, прежде чем порвется. Ученые ищут способы получать ее искусственно, но это сопряжено со значительными технологическими трудностями. Главная сложность — превратить жидкий шелковый белок из специализированных желез паука в настоящее волокно. Исследователи, как и пауки, создали множество белковых растворов, но, в отличие от пауков, не смогли сплести из этого белка прочные нити в масштабах, значимых для общества.
Паук делает это, пропуская жидкость из железы через узкий канал, меняя ее химическую среду и формируя плотно упакованную структуру — бета-лист; затем волокно выходит через паутинные бородавки уже твердым. Тем не менее, определенный прогресс есть. Как оказалось, белок можно производить в больших количествах и дешевле, что может снизить себестоимость. Группа ученых сейчас работают над производством волокон и пряжи из белка для текстильных испытаний, а другая группа также изучает применение волокна в медицине. Требуется провести больше испытаний, усовершенствовать производственный процесс и произвести достаточно материала для тестирования пряжи и тканей.
Ранее ученые расшифровали «молекулярные наклейки», которые делают паучий шелк прочнее стали и кевлара. Паутина — биоматериал, который производят эти паукообразные: нитевидное волокно с высокой эластичностью и прочностью, сравнимой со сталью. Интересно, что шелк бывает разным, и у каждого вида свое назначение: привычные тонкие нити для плетения сетей, а также формы для ловли добычи, защиты яиц или страховки. Среди многих свойств особенно интригует прочность на разрыв, достигающая 1,5 ГПа, что сопоставимо с высококачественной сталью. Благодаря прочности, вязкости, легкости и биоразлагаемости у паучьего шелка есть богатый потенциал.
Пауки-скакуны испытывают перегрузки больше, чем военные летчики.




