Das Geheimnis der unglaublichen Kraft der Spinnenseide enthüllte sich.

Ein Strang aus Spinnenseide ist fünfmal stärker als ein gleich schweres Stahlseil – aber die Forscher haben immer gekämpft, um herauszufinden, warum.

Jetzt haben Forscher, die die braune Einsiedlerkreisel untersuchen, einen Durchbruch erzielt.

Sie fanden heraus, dass es sich nicht um eine einzelne Litze handelt, sondern um winzige „Nanostrukturen“, die wie ein Kabel zusammengewickelt sind.

Wir hatten erwartet, dass die Faser eine einzige Masse ist“, sagte Hannes Schniepp vom Department of Applied Science bei William & Mary.

„Aber was wir fanden, war, dass die Seide eigentlich eine Art winziges Kabel war.

Mit einer extrem empfindlichen Technik, der sogenannten Rasterkraftmikroskopie, untersuchte das Team die Struktur der Spinnenseide auf molekularer Ebene.

Es stellt sich heraus, dass die Faser aus einer Reihe von Nanostrukturen besteht“, sagte Schniepp.

„Jede Nanomarke ist ein dünner Faden aus Protein mit einem Durchmesser von weniger als einem Millionstel Zoll.

Ein typisches reines Seidenfilament besteht aus rund 2.500 Nanostrukturen.

Schniepp und Wang entwickelten ein detailliertes Strukturmodell der Seide, das auch andere interessante Merkmale der Kabelstruktur des Einsiedlers enthüllte.

Die Nanomarken oder Nanofibrillen, aus denen das Kabel besteht, sind nicht wie ein Seil geflochten oder verdreht, sondern parallel angeordnet.

Der Durchbruch könnte es den Forschern ermöglichen, Kunstseide viel einfacher herzustellen.

Er fügte hinzu, dass ein genauer Vergleich nicht nur die Dicke des Einsiedlerbandes berücksichtigt, die tausendmal geringer ist als die Dicke eines Haares, sondern auch die Tatsache, dass der Querschnitt des Haares das Zehnfache des Seidenstrangs beträgt.

Folglich, so Schniepp, ist der Seidenquerschnitt 1/10.000 mal so groß wie bei einem menschlichen Haar.

Schniepp und Wang fanden auch heraus, dass sich die einzelnen Nanomarken leicht voneinander trennen lassen, was darauf hindeutet, dass die Bindungen zwischen den Nanofibrillen relativ schwach sind.

Sie fanden aber auch heraus, dass ein Schlüssel zur Stärke der Seidenstruktur in der Länge jeder einzelnen Nanomarke liegt.

Wir glauben, dass das Geheimnis der braunen einsamen Spinnenseide im Wesentlichen aus dem individuellen Nanofibrillen stammt“, sagte er.

Das Verständnis der Gründe, warum Spinnenseide die mechanische Belastbarkeit im Vergleich zu Insektenseide erhöht hat, war für eine Reihe von Studien ausschlaggebend, ebenso wie der Wunsch, große Mengen an Spinnenseide synthetisch im Labor herzustellen“, sagte NSF-Programmdirektor Mohan Srinivasarao, der die Forschung mitfinanzierte.

Das Verständnis der Eigenschaften von brauner Einsiedlerseide auf molekularer Ebene bietet nicht nur Einblicke in eines der härtesten Materialien der Natur, sondern kann auch einen Weg für die Entwicklung anderer synthetischer Materialien bieten“, fügte er hinzu.

Die Entdeckung kommt auf einen Bericht aus dem Jahr 2017, der aus dem gleichen Labor stammt und zeigt, dass ein weiterer Faktor für die Stärke der braunen, einsamen Seide aus Schleifen stammt, die in die Struktur gesponnen wurden.

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