Секрет прочности и эластичности паутины оказался скрыт в блинах

Фото с сайта mit.edu

Ученые объяснили механизм, лежащий в основе уникальных свойств паутины, которая является чрезвычайно прочной и при этом очень эластичной. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Materials. Ее краткое изложение приведено в пресс-релизе Массачусетского технологического института (MIT).

Специалисты изучают свойства паутины давно, однако до настоящего момента им не удалось выяснить, что определяет ее характеристики. Паутина представляет собой белковую нить, отдельные участки которой имеют определенную пространственную структуру, известную как бета-лист. Типичный бета-лист представлен тут.

Чтобы понять, как паутине удается сочетать прочность и эластичность, ученые разработали компьютерную модель, которая позволила им проверить множество вариантов поведения паутины при растяжении. Проанализировав различные возможности, специалисты заключили, что отдельные участки бета-листов уложены наподобие стопки блинов. Отдельные "блины" связаны друг с другом водородными связями и при этом могут иметь различную пространственную ориентацию.

Водородные связи - это один из весьма слабых типов химических связей. Они легко рвутся и легко образуются вновь. Однако когда водородных связей много, результирующая сила оказывается достаточно значительной. Ученые установили, что соединенные водородными связями стопки блинов способны долго противостоять внешней силе, обеспечивая всей нити прочность и эластичность.

Ученые нашли и еще один фактор, определяющий прочность нити. Оказалось, что оптимальное соотношение свойств наблюдается у паутины, у которой отдельные "блины" имеют размер три нанометра. Когда исследователи при помощи своей модели увеличивали "блины" до пяти нанометров, нить становилась хрупкой.

По мнению авторов, их работа имеет большое практическое значение. Обнаруженные учеными принципы строения нити могут быть реализованы не только для паутины, но и для других полимеров, построенных из органических молекул. В частности, исследователи не исключают, что вместо белков можно создавать "паутину" из углеродных нанотрубок, которые сами по себе отличаются очень высокой прочностью.

Обсудить
Наука и техника00:0117 ноября

Пробила дно

Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Кровавый конвейер
На Гаити круглый год режут и свежуют скот
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Входит и не выходит
Сложно ли попасть в крупную сеть и что бывает с теми, кто встал на ее полку
Цены подмерзают
В российских магазинах перед праздниками подешевели новогодние продукты
«Караваны русов доходили до Багдада»
Украинский историк про Русь с маленькой буквы
Пробила дно
Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
Проект наземной мобильной версии электромагнитной пушкиИ так сойдет
Америка прекратила разработку сдерживающего Россию оружия
Последняя самостоятельная машина Mitsubishi
Каким получился Mitsubishi Eclipse Cross
Все конкуренты флагмана Cadillac в России
Какие машины на российском рынке не обрадуются появлению СТ6
Тест: советские автомобили непонятного назначения
Угадай, какую работу выполняли эти машины
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир