Паутина такая прочная, потому что «умная»

Паутина хорошо известна своими удивительными свойствами. Она твёрже стали и прочнее кевлара, но очень гибка, что помогает пауку придавать ей самые разнообразные формы. Очередное околопаутинное исследование, появившееся 2 февраля в журнале Nature, показывает, что этот уникальный материал не только прочен, но и.

.. «умён».

 

Паутина, как выясняется, обладает особым механизмом, который позволяет ей размягчаться, а затем снова твердеть.

Как все знают, паутина — это и место жительства её владельца и строителя, и орудие охоты, и средство защиты от атак более крупных хищников, а ещё она способна «держать удар» ураганных ветров. Используя компьютерное моделирование протеина паука и экспериментируя с паутиной обычных садовых европейских пауков (Araneus diadematus), команда исследователей из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT), ведомая Маркусом Бьюлером (Markus J. Buehler), обнаружила, что уникальные свойства паутины происходят из её способности по-разному реагировать на разные уровни стресса.

Например, на лёгком ветру протеин размягчается, позволяя паутине растягиваться, но при этом сохранять структуру. Если же сильное воздействие происходит в каком-то ограниченном секторе (скажем, когда «атакуется» одинокая нить), «шёлк» становится жёстким и ломается. То есть, жертвуя одной или несколькими нитками, остальная структура сохраняет свою нерушимость, рассказывает Wired. Более того, как выяснили исследователи, потеря небольшой части не только помогает сберечь целое, но ещё и делает паутину прочнее.

Так, удаление десятой части нитей в различных областях позволяет конечной паутинной структуре выдерживать на 3–10% больший вес. Это, по мнению авторов работы, демонстрирует преимущества материала перед другими — например, сталью, которая просто распалась бы на куски при тех же условиях.

По словам биолога Тодда Блаклиджа (Todd Blackledge) из Университета Акрона (The University of Akron), который не принимал участия в исследовании, способность растягиваться под воздействием стресса, принимая в себя насекомых, а не пружиня от них, — одно из важнейших свойств паутины.

Инженер Бьюлер полагает, что «вновь открытое» свойство паутины переносить небольшие повреждения без угрозы для общей структуры могли бы оказать помощь в дизайне виртуальных сетей, таких как Интернет, где локальные ноды могут быть принесены в жертву без потери общей функциональности. А ещё понимание того, как микроскопическая структура придаёт протеину его макроскопические свойства, наверное, поможет в работе с углеродными нанотрубками, которые когда-нибудь будут использоваться для производства бездны вещей, начиная с военной амуниции и заканчивая космическими лифтами...

В общем, Остапа понесло. И всё-таки, как нам кажется, это неплохой кандидат на Шнобелевскую премию, пишет «Компьюлента». Если же вас интересуют более содержательные исследования паутины, загляните сюда.