Kitą kartą, kai miške pamatysite voratinklį, pagalvokite: jis yra toks stiprus, kad vienas toks storas siūlas, kaip suaugęs, atlaikytų jetlinerį! Mokslininkai ilgai kovojo dėl šios mįslės ir galiausiai atskleidė paslaptį: paaiškėjo, kad visa tai susiję su unikalia voro gaudymo tinklo struktūra.
Norėdami išsiaiškinti, kodėl voratinkliai yra penkis kartus stipresni už plieną, mokslininkai ištyrė nuodingo voro „Loxosceles reclusa“siūlus, kad sukurtų gaudymo tinklus ir indus kiaušiniams. Įkandus šiam vorui neįtikėtinai ilgomis kojomis, žmogui išsivysto loksoscelizmas - uždegimas, o įkandimo vietoje iš mirštančio audinio atsiranda gangrenos šašai. Tyrėjai kruopščiai ištyrė voratinklį naudodami atominį mikroskopą ir atrado vieną stebėtiną faktą. Tai, ko reikia plika akimi vienam ploniausiam siūlui (kuris yra maždaug 1000 kartų plonesnis už žmogaus plauką), iš tikrųjų yra tanki „virvė“, austa iš šimtų nanopluoštų. Vieno tokio pluošto skersmuo yra 20 ppm milimetro. Kaip ir šiuolaikiniai kabeliai,kiekvieną tinklo dalį sudaro lygiagrečios nanostruktūros, kurių ilgis ne mažesnis kaip 1 mikronas.
Nelabai ilgas pluoštas, ar ne? Iš pirmo žvilgsnio gali taip atrodyti. Tačiau jei pažvelgsime į struktūrą mikro lygiu, paaiškės, kad tokio pluošto ilgis gali viršyti jo plotį maždaug 50 kartų - ir mokslininkai įsitikinę, kad jie gali dar labiau išsitiesti.
Nanopluoštai gamtoje: stiprybės paslaptis
Idėja, kad internetas susideda iš nanopluoštų, nėra nauja ir mokslo bendruomenėje buvo diskutuojama daug kartų. Tačiau iki šiol mokslininkai negalėjo pateikti įrodymų, kad nanoskopinės gijos sudaro visą tinklą, o ne atskiras jo dalis. Šiuo atveju unikalios „Loxosceles reclusa“tinklo savybės tapo „slaptuoju mokslininkų ginklu“. Jei dauguma vorų sukasi cilindrinius siūlus, tai jų tinklas iš tikrųjų yra plokščias, kaip juosta - tai palengvino tyrimus galingu mikroskopu.
Naujas atradimas remiasi dar ankstesniais darbais, kuriuos komanda paskelbė prieš metus. Tuomet mokslininkai išsiaiškino, kad L. reclusa (jie dar vadinami „rudaisiais vienkiemiais vorais“) specialia audimo technika sustiprina plokščius siūlus. Kaip ir gyva siuvimo mašina, voras įpina apie 20 mikrokilpų į kiekvieną tinklo milimetrą. Šios „siūlės“sustiprina lipnų gaudyklę ir suteikia jai neįtikėtinos jėgos. Tyrėjai teigia, kad net jei siūlų forma ir kitų vorų audimo būdai skiriasi, naujas atradimas galėtų būti atspirties taškas tiriant natūralias skaidulas, kurias gamina kitos rūšys.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Išvada
Žmonijai ši informacija yra nepaprastai svarbi - žinodami, kaip gamta sukuria ypač stiprius ir labai lengvus siūlus, mes patys galėsime sukurti jų sintetinius atitikmenis. Dirbtiniai voratinkliai būtų naudingi visur, nuo karo ir medicinos pramonės iki paprastos tekstilės. Tačiau dabar atkurti tokį pluoštą pramoniniu mastu yra nepaprastai sunku, ir tai niekam nepavyko (nors tokių bandymų būta ir prieš porą metų). Mokslininkai tikisi, kad tolesni tyrimai anksčiau ar vėliau padės žmonijai tarnauti vienoje sudėtingiausių ir neįprasčiausių medžiagų pasaulyje.
Vasilijus Makarovas