Как получить паутину в реальной жизни
Обновлено: 04.07.2024
Свободный философ, вольный писатель, обременен жизненным опытом.
Потому что так было в комиксах, о Питере Паркере. Его способности не включали появления паутины из неких прыщей на запястье. Это новшество ввела первая киноадаптация.
Изначально персонаж получил паучью силу (стал очень сильным), ловкость (на уровне акробата), реакцию. Еще некое сверх чувство, предупреждающее об опасности. Паутину и то, как ее использовать он вроде как изобрел сам, отчасти на это повлиял и укус радиоактивного паука. Так идет по канону и продолжается в основной линейки комиксов.
Одной из самых волнующих тем в области материаловедения и биохимических исследований на сегодняшний день является разгадка тайны паучьего шелка .
Мы часто слышим, что белковые волокна, которые по прочности превосходят стальные волокна, обладают потенциалом изменить мир, каким мы его знаем. Однако, несмотря на десятилетия исследований, никто не смог массово наладить производство паучьего шелка, прежде всего потому, что точный метод его изготовления до сих пор не известен.
Паучий шелк состоит из белков, называемых спидроин . У паука есть железа, которая плотно заполнена спидроинами, который в жидком состоянии, называемом допингом ", - объясняет Али Малай, автор исследования, опубликованного в журнале Science Advances .
"Эта жидкость быстро превращается в жесткий и структурно сложный шелк. Чтобы выяснить, как именно это происходит, мы решили получше изучить спидроин. Для этого мы разработали искусственные спидроины, которые очень похожи на те, что встречаются в природе."
Разработка белка была нелегкой задачей, но ученые остановились на использовании специфического спидроина под названием MaSp2 , одного из наиболее распространенных белков паучьего шелка, и который растворимы в воде.
Конденсирующиеся белки MaSp2 при добавлении фосфат калия. Источник: Киотский Университет Конденсирующиеся белки MaSp2 при добавлении фосфат калия. Источник: Киотский УниверситетПосле выделения искусственного белка паучьего шелка команда начала наблюдать за его активностью в различных химических условиях, пытаясь понять, какие ключевые химические изменения необходимы для превращения жидкой фазы в твердую.
"Мы впервые увидели, как белок собирается в небольшие сгустки. Но когда мы добавили фосфат калия , он мгновенно начал конденсироваться в большие капли высокой плотности", - объясняет Малай. "Это явление, известное как разделение жидкой фазы довольно часто происходит в клетках, когда капли жидкости изменяют свой размер и плотность в зависимости от окружающей среды."
Но это была только одна часть головоломки. Что нужно, чтобы превратить эту жидкую фазу в шелковые волокна? Ответ оказался простым рН . Когда команда понизила рН раствора, шарики начали сливаться вместе, образуя тонкую сеть волокон.
Как LLPS, так и формирование волоконной сети происходило настолько спонтанно, что это было видно в реальном времени. Более того, когда волоконная сеть подвергалась механическому воздействию, она начинала организовываться в иерархическую структуру, подобную паучьему шелку.
"Паучий шелк часто превосходит самые современные искусственные материалы, и изготовление этих синтетических волокон часто зависит от вредных органических растворителей и высоких температур. Что в нашем случаем невероятно, так это то, что мы смогли создать паучий шелк, используя воду в качестве растворителя и при температуре окружающей среды", - заключает Кейджи Нумата, руководитель исследования.
"Если мы научимся подражать механизмам создания паучьего шелка, то это может оказать глубокое влияние на будущее производства."
Если понравилась статься, подпишись на наш канал и социальные сети. Ставь палец вверх - нам будет приятно, да и вам плюсик к карме :)
Обзорщик игр,создатель игрового портала и форума,владелец группы шутки Джимми.
Инженер Патрик Приб создал прототип устройства, похожего на вымышленное приспособление Человека-паука для выбрасывания паутины. Впрочем, несмотря на схожие функции, в устройстве нет паутины как таковой — по сути, оно является миниатюрным электромагнитным гарпуном (Скорпион нервно курит в сторонке), расположенном на запястье — как и в комиксе, оно запускается сгибом двух пальцев. В технологическом плане Патрик Приб отчасти превзошел Питера Патрика — его прототип обладает лазерным наведением и позволяет притягивать к себе предметы, которые получится поймать с помощью гарпуна. Пока что устройство доступно всего для одной руки и вряд ли поможет перемещаться в воздухе между небоскребами, но сам факт его появление уже дает шанс надеется на дальнейшее развитие идеи.
Вопрос про количество сплетенной паутины очень сложный, поскольку разные пауки выделяют разное количество паутины. В разном возрасте оно тоже разное и зависит от условий жизни конкретного паука.
Много паутины плетут крупные пауки, например, домовые (Tegenaria domestica).
Количество сплетенной паутины зависит от того, как часто паук сеть меняет. Если у него сеть всё время одна, то и паутины, соответственно, не надо тратить совсем. Если же пауку захотелось новую сеть изготовить, то её нужно менять и паутины они будут тратить больше.
Ещё стоит учитывать, что пауки не выделяют паутину зимой, то есть активный период — это реально всего пять-шесть месяцев примерно с мая по октябрь. А живет паук как правило не больше одного года. Кроме того, маленький паучок способен сплести намного меньше паутины, чем уже подросший, поэтому ни о какой одной точной цифре не может быть и речи.
3 км паутины за месяц, может быть, и можно вытянуть из паука, если работать руками. Но такого количества выделяемой нити вы точно не встретите в естественных природных условиях.
Читайте также: