Хай-тек Мир из сети: учёные создали искусственную паутинную железу

Рубрика Николай Гринько на "Вестях ФМ".

Группа японских ученых разработала и сконструировала искусственную паутинную железу, способную производить волокно, не отличающееся по свойствам от природной паутины. Настоящий "паучий шелк" – это быстрозастывающий биополимер, состоящий из белковых блоков, выстроенных в определенной последовательности. Для того, чтобы сымитировать его, ученым пришлось построить специальную микрофлюидную камеру с крохотными каналами. Состав паутины исследователям известен давно – она собирается из молекул прочного белка спидроин I и эластичного спидроина II, осталось только придумать устройство, которое выстраивало бы их в нужном порядке. Поначалу было сложно подобрать давление, с которым спидроин должен проталкиваться через микрофлюидную камеру, но когда этот параметр был определен, устройство начало выдавать волокно, практически неотличимое от настоящей паутины. Авторы исследования предсказывают новому материалу самое широкое применение.

Коллектив редакции нашей программы напоминает, что паутина обладает удивительными свойствами. Многие знают, что при всей своей эластичности она в несколько раз прочнее стали. Но есть у этого волокна и другие особенности. Например, просто огромная, ударная вязкость – до 400 Дж/г, что теоретически позволяет изготавливать из нее бронежилеты. Паутина сохраняет своё натяжение как при растяжении, так и при сжатии нитей. Другое необычное свойство паутины — внутренняя шарнирность: подвешенный на паутинном волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но вообще не будет создавать заметного противодействия. Словом, это – уникальный материал, который ученые уже много лет пытаются произвести искусственно. Иногда это получается, но у полученных волокон есть не все свойства натуральных, а главное – производство получается сложным, дорогим и в небольшом объеме.

Разработка японских ученых приближает нас к промышленному производству паутины, а это может привести к настоящему перевороту во многих отраслях. В первую очередь, это, конечно, производство тканей, но не только. Например, паутина биосовместима, а это значит, что из нее можно производить уникальный шовный материал для хирургии – прочный, тонкий и не вызывающий иммунного ответа. Композитные материалы с применением паутины приобретают невероятную прочность и эластичность, а значит, ее можно применять для производства сверхлегких и сверхпрочных конструкционных материалов. Если микрофлюидные камеры действительно смогут выдавать волокно в промышленных масштабах, то через пару десятилетий мы не узнаем буквально все окружающие нас предметы – от обувных шнурков до мостов и зданий. Хотя…