Учёные раскрыли секреты заряженной нанопаутины
Исследователи из Оксфордского университета изучили, как пауку-улобориду, живущему в садах Англии, удаётся плести поразительно долгие и крепкие волокна толщиной в пара нанометров. Большая часть пауков скручивают шёлковые нити в пара микрометров толщиной, но неординарный Uloborus plumipes может создавать нанонити.
Несколько исследователей из Оксфордского университета, возглавленная Катрин Кроненбергер (Katrin Kronenberger) и Фритцем Воллратом (Fritz Vollrath), попыталась разобраться в ходе. Заинтересованность учёных понятна, они и сами желали бы наладить коммерческое производство на данный момент.
Вместо того дабы применять липкие капли клея для захвата добычи, улоборид применяет более старую технику – сухой захват, при котором заряд устремляет путы навстречу жертве (к слову, подобным способом охоты пользуются и другие виды).
Дабы раскрыть секреты нановолокон, учёные собрали взрослых самок улоборидов в садах Гемпшира (Англия). Они изучили видео и фото того, как пауки прядут собственные сети, и применяли три разных способа микроскопии, дабы изучить генерирующие шёлк органы животного.
Особенный интерес исследователи показали к крибеллюму (cribellum) — старейшему прядильному органу, что отсутствует у большинства видов пауков. Он складывается из одной либо двух пластин, хорошо покрытых тысячами маленьких протоков (диаметром пара нанометров), выводящих шёлк.
«Улобориды – обладатели неповторимой крибеллюмовой железы, которая значительно меньше, чем у любого другого известного вида паука. И именно это разрешает им создавать ультратонкие нити, талантливые захватывать добычу, – говорит врач Кроненбергер. – Сырьё пропускается через поразительно узкие и долгие каналы на неповторимые вращающиеся трубочки».
Размер трубочек образовывает в среднем около 500 нанометров в длину, а узких втулочек — около 50 нанометров.
«С этих втулок выходят тысячи нитей, каковые после этого планируют в одну, – говорит Воллрат. – Животное после этого как словно бы расчёсывает волокно собственными задними лапками, заряжая его наряду с этим статическим электричеством. Любая нить за счёт собственной немыслимой тонкости и взятого заряда делается липкой, благодаря Ван-дер-Ваальсовым силам. Изучение этого паука даст нам полезную данные о природном производстве нанонитей.
В случае если мы сможем произвести данный ловкий трюк в лаборатории, мы сможем взять универсальный и действенный новый метод переработки полимеров».
В большинстве случаев синтетические полимерные волокна приобретают путём экструзии тёплого расплава: такие волокна имеют диаметр более 10 микрометров. Но изучение необыкновенного вида членистоногих разрешит создавать более прочные и долгие волокна, уверены исследователи.
Научная статья о производстве нанонитей необыкновенного паука была размещена в издании Biology Letters.