Раскрыт секрет прочности и эластичности паутины

Ученые растолковали механизм, лежащий в базе неповторимых особенностей паутины, которая есть очень прочной и наряду с этим весьма эластичной.

Эксперты изучают свойства паутины в далеком прошлом, но до настоящего момента им не удалось узнать, что определяет ее характеристики. Паутина представляет собой протеиновую нить, отдельные участки которой имеют определенную пространственную структуру, известную как бета-лист.

Раскрыт секрет прочности и эластичности паутины

Обычный бета-лист

Чтобы выяснить, как паутине удается сочетать эластичность и прочность, ученые создали компьютерную модель, которая разрешила им проверить множество вариантов поведения паутины при растяжении. Проанализировав разные возможности, эксперты заключили, что отдельные участки бета-страниц уложены наподобие стопки блинов. Отдельные «блины» связаны между собой водородными связями и наряду с этим смогут иметь разную пространственную ориентацию.

Водородные связи – это один из очень не сильный типов химических связей. Они легко рвутся и легко образуются снова. Но в то время, когда водородных связей большое количество, результирующая сила выясняется достаточно большой.

Ученые установили, что соединенные водородными связями стопки блинов способны продолжительно противостоять внешней силе, снабжая всей нити эластичность и прочность.

Ученые нашли и еще один фактор, определяющий прочность нити. Оказалось, что оптимальное соотношение особенностей отмечается у паутины, у которой отдельные «блины» имеют размер три нанометра. В то время, когда исследователи при помощи собственной модели увеличивали «блины» до пяти нанометров, нить становилась хрупкой.

Согласно точки зрения авторов, их работа имеет громадное практическое значение. Найденные учеными правила строения нити смогут быть реализованы не только для паутины, но и для других полимеров, выстроенных из органических молекул. В частности, исследователи не исключают, что вместо белков возможно создавать «паутину» из углеродных нанотрубок, каковые сами по себе отличаются высокой прочностью.

Работа исследователей размещена в издании Nature Materials. Ее краткое изложение приведено в пресс-релизе Массачусетского технологического университета (MIT).

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Русские ученые создали компактную рентген-установку для диагностики сверхмалых объектов
  • Следующая статья:Свет поймали за заплетанием нанолент

1 канал. Бронежилет из человеческой кожи.


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: