Соединив один из прочнейших природных материалов с одним из прочнейших искусственных материалов, исследователи из Университета Тренто создали то, что они назвали «супер-шёлком». Покрытые графеном пауки начинают вырабатывать настолько прочный шёлк, что им можно поймать падающий самолёт.
«Протеиновая матрица и твёрдые ткани насекомых, червей, муравьёв и пауков естественным образом включают в себя металлы – такие как цинк, марганец и медь», объясняют учёные в своей статье. «Это ведёт к механическому укреплению их зубов, челюстей, мандибул – и, например, к увеличению прочности вырабатываемой паутины. Таким образом, искусственное включение металлов, или даже изолирующих или полупроводящих материалов в эти протеиновые структуры можно использовать для получения усиленных матриц».
При испытаниях на ударную вязкость (оценивается работа до разрушения или разрыва испытываемого образца при ударной нагрузке, отнесённой к площади его сечения в месте приложения нагрузки) шёлк, произведённый покрытыми графеном пауками, в 3.5 раза прочнее того, который вырабатывается древесным пауком Дарвина, а это самый прочный паучий шёлк, встречающийся в природе. Показатели ударной вязкости шелка паука Дарвина на порядок выше показателей кевлара.
Древесный паук Дарвина
Процесс, которым графен и нанотрубки встраиваются в шёлк, пока не до конца понятен самим учёным, однако основная теория предполагает, что при плетении шёлкового волокна пауки используют те материалы, которые им удаётся найти в своём ближайшем окружении.Глава исследовательской команда Николя Пуньо полагает, что прочность нового материала является на сегодняшний день высочайшей в мире, даже по сравнению со сверхпрочными волокнами вроде кевлара. Исследователи надеются, что сходные техники помогут в будущем создать новый класс бионических материалов, возможности сверхпрочных волокон, разумеется, чрезвычайно широки.
Источник: http://gearmix.ru/