Úžasní pavouci: Jejich hedvábí je nenapodobitelné a fascinující

Pavoučí hedvábí je jedinečné svou schopností zachytit kořist a sloužit jako způsob přepravy pro pavouky. Dostalo se do legend i populární kultury, Spider-Man popularitě hodně pomohl. Doteď to bylo zdrojem záhad pro vědce. A ačkoliv se vědci pokoušeli tuto látku napodobit, nedařilo se jim to. Výsledky byly drahé, náročné na energii a vznikaly z toho toxické vedlejší produkty.

Vědci z Cambridge University představili svůj výzkum v Proceedings of the National Academy of Sciences. Vytvořili hydrogel, jehož polymery jsou překřížené, aby byly velmi silné, ovšem zároveň mají mezi sebou mezery, které materiál udržují lehký. Tento produkt je podle jejich tvrzení pružnější a pevnější než běžná umělá vlákna, jako jsou viskóza či umělé hedvábí. Navíc je možné splést je v pokojové teplotě, což pavouci zvládají miliony let, ovšem lidstvo bylo dodnes pozadu.

Hydrogel je tvořen z 98 % vodou, zbytek pak tvoří křemičitany a celulóza, které lze získat z kamení a rostlin. Když se z hydrogelu táhnou vlákna, jsou mnohem slabší a jemnější než lidské vlasy. Zatímco se voda vypařuje pomalu z nádoby, z vláken se vypaří během 30 vteřin. Díky tomu zůstanou vlákna pevná, ovšem flexibilní.

„Ačkoliv naše vlákna nejsou tak silná jako nejsilnější pavoučí hedvábí, dokážou vydržet zátěž mezi 100 a 150 megapascaly, což je podobné ostatním umělým i přírodním hedvábím,“ uvedl spoluautor Darshil Shah ve svém tiskovém prohlášení. „Naše vlákna jsou však netoxická a nejsou náročná na výrobu.“

Podle IFL Science Shah uznává, že zatím jeho tým nedosáhl látky, která by dosáhla kvality pavoučího hedvábí, ovšem prý je dostačující pro mnoho situací. Vlákna by mohla být užitelná jako lana ke šplhání. I tak však hodlají na práci pokračovat a zjistit více.

V práci jim možná pomůže druhý výzkum, který je zveřejněn v Applied Physics Letters. Ten vysvětluje, proč se pavouci do vláken hedvábí nezamotají nebo se nezačnou divoce točit, když se na vlákně spustí dolů. Většina materiálů se totiž začne zamotávat, díky čemuž se předmět, který visí na konci, začne točit.

„Pavoučí hedvábí je odlišné od všech ostatních materiálů,“ prohlásil Dabiao Liu z Huazhong University of Science and Technology ve svém prohlášení. „Málokdy se zamotává a nás zajímá proč.“ Napodobit tyto kvality u záchranných žebříků u vrtulníků by mohlo doslova zachránit životy. Ale podle autorů by to šlo využít i u neočekávaných případů, například u houslových strun.

Pavoučí vlákno podle jejich výzkumu absorbuje téměř tři čtvrtiny točivého pohybu, který by u klasických vláken roztočil objekt na vlákně do nekontrolovatelných otáček. Ačkoliv vědci nebyli schopní kompletně vysvětlit, jak to funguje, jsou si jistí, že odpovědi leží v aminokyselinách.