Megfejtették a pókfonál erősségének a titkát – adta hírül az origo

Hogyan lehetséges, hogy a pókfonál hasonlóan erős, mint az acél, ellenállóbb, mint a kevlár nevű szintetikus anyag, és kisebb sűrűséggel bír, mint a gyapjú vagy a nejlon? Német kutatók a fonalak atomi szintű szerkezetének vizsgálatával próbáltak választ adni a akérdésre.

Számítógépes szimulációk segítségével atomi szinten modellezték a pókfonál felépítését német kutatók, akik eredményeiket a Biophysical Journal legújabb számában publikálták. A pókfonálról már eddig is ismert volt, hogy rendkívül rugalmas, erős és ellenálló, de nem tudták pontosan, hogy mindez minek köszönhető.

Dr. Frauke Gräter és kollégái az atomok szintjéről indultak ki, majd egyre magasabb szinteken vizsgálták a pókfonalak mechanikai tulajdonságait. A pókfonalaknak két fő összetevője van: egy puha, amorf szerkezetű építőelem és egy keményebb, kristályos anyag. Elsőként az ezeket felépítő atomokat elemezték, majd olyan molekuláris szimulációkat végeztek, amelyekben egyenként és együtt is megvizsgálták a kétféle építőelem mechanikai sajátságait.

Kiderült, hogy a fonál rugalmasságáért az amorf és puha összetevő felel, és ez az építőegység felelős azért is, hogy a pókháló jól bírja a rá nehezedő nyomást, vagyis a környezeti stresszhatásokat (a terhelés ezeknek az építőelemeknek köszönhetően oszlik el egyenletesen a pókhálóban.) A fonalak szívóssága ezzel szemben a kristályos atomi szerkezetű összetevőnek köszönhető: a fonalak teherbírását nagyban befolyásolja, hogy milyen a kristályos alegységek eloszlása a fonalakon belül – írja az egyetem sajtóanyaga.

facebook:

0 Komment