2011. március 21., hétfő

A pókfonal titka


 A tudósok jóval közelebb kerültek annak megértéséhez, hogy miért olyan hihetetlenül erős a pókfonál. A Biophysical Journal folyóirat február 15-i számában tették közzé eredményeiket. Új információkkal szolgálnak azon molekuláris szerkezetekről, melyek megalapozzák e bámulatos természetes anyag elképesztő mechanikai tulajdonságait.

A pókfonál (pókselyem) rendkívül erős és rugalmas anyag, mellyel a pókok felfüggeszthetik magukat, illetve zsákmányejtés céljából hálót fonnak belőle. „A selyemszálak bámulatba ejtő mechanikai tulajdonságokkal bírnak. Erősebbek az acélnál, szívósabbak a kelvárnál és kisebb a sűrűségük még a gyapjúnál vagy a nejlonnál is” – magyarázta a vezető szerző, Dr. Frauke Gräter, a heidelbergi Institute for Theoretical Studies kutatója. „Mivel a pókfonalak továbbra is felülmúlják mesterségesen előállított másolataikat szívósság tekintetében, számos kutató próbálta már megérteni e rendkívüli természetes fonalak mechanikai tulajdonságait.”
A kutatók már eddig is tudták, hogy a pókselymet két alapvető összetevő építi fel: egy lágy amorf és egy erős kristályos komponens. Dr Gräter és kutatócsapata jobban meg akarta érteni az anyag szerkezetét, ezért a kétfajta összetevő atomi szintű modellezését végezték el. A különálló és összekapcsolódó alegységek tanulmányozásához molekuláris-, a részletes fonál modell megalkotásához véges elemű szimulációkat alkalmaztak.
Eredményeik szerint a lágy amorf összetevőknek köszönhető a rugalmasság, mely emellett a stressz elosztását is elősegíti. A fonál maximális szívóssága egy meghatározott mennyiségű kristályos összetevőt igényel, illetve a fonál szerkezetében történő eloszlásától is függ. A kutatók tesztelték a fonál alkotóelemeinek optimális szerkezeti felépítését.
„Megállapítottuk azt, hogy a kristályos és amorf egységek korongokban történő soros elrendezése felülmúlta a véletlenszerű vagy párhuzamos elrendezést, ezáltal a fonál új szerkezeti modelljét állítottuk fel” – mondta Dr. Gräter. A pókfonál szerkezetének jobb megismerése által képesek lehetünk mesterséges másolatainak előállítására.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése