Bilim insanları doğanın en ilgi çekici ve en değerli materyallerinden olan örümcek ağının sırlarını ortaya çıkarıyorlar.
William & Mary’deki Uygulamalı Bilimler Bölümü’nden Hannes Schniepp, örümcek ağı ipinin aynı ağırlığa sahip bir çelik kablodan beş kat daha güçlü olduğunu söyledi. Laboratuarda kahverengi geyik örümceğinin gücünün ardındaki sırlar araştırılıyor.
Son keşifleri oldukça ilgi çekici. Kahverengi örümcek, ağını tek bir protein lifi iplikçiğini döndürerek oluşturmuyor.
Schniepp, “Lifin tek bir kütle olduğunu bulmayı bekliyorduk” diye açıkladı. “Ama bulduğumuz şey ağın aslında bir çeşit küçük kablo olmasıydı.”
Araştırmacılar 2017’de yayınlanan bir raporu da inceliyor ve kahverengi örümceklerin ağındaki ipliklerin farklı yapıya dönüşen ilmeklerden oluştuğunu ortaya koyuyor. Örümcek ağı ipeği, gücü ve dayanıklılığı sayesinde sentetik örümcek ipliğini malzeme bilimi ve mühendisliğinin “kutsal kasesi” haline getirdiği için önemli bir konudur.
NSF program müdürü Mohan Srinivasarao“Örümcek ağı ipeğinin, ipek böceklerine kıyasla mekanik sertliğinin artmasının nedenlerini anlamak, bir dizi araştırma için bize birincil bir motivasyon kaynağı olmuştur. Aynı zamanda laboratuvarda büyük miktarda sentetik örümcek ağı ipeği üretme isteğimizi arttırmıştır.” demiştir.
“Brown recluse ipeğin moleküler düzeyde özelliklerini anlamak, sadece doğanın en zorlu malzemelerinden biriyle ilgili kavrayış sağlamakla kalmaz, aynı zamanda diğer sentetik materyallerin tasarımına da yol açabilir” diye ekledi.
Araştırmacılar ipeğin moleküler düzeyde özelliklerini anlamak, sadece doğanın en zorlu malzemelerinden biriyle ilgili kavrayış sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda diğer sentetik materyallerin tasarımına da yol açabileceğini düşünüyor.
Araştırmacılar örümcek ağı ipeğin yapısını moleküler düzeyde incelemek için atomik kuvvet mikroskobu olarak bilinen son derece hassas bir teknik kullanmışlardır.
Schniepp, “Elyafın bir dizi nano iplikten yapıldığı ortaya çıktı” dedi. “Her nano iplikçik, bir inçlik çapın milyonda birinden daha az bir miktarda proteinden yapılmış ince bir ipliktir.”
Makale, tipik bir ipek telinin yaklaşık 2500 nano iplikten oluştuğunu bildirmektedir. Schniepp ve Wang, telin ayrıntılı bir yapısal modelini geliştirdiler ve bu da tel örgüsünün kablo yapısının diğer ilginç özelliklerini açığa çıkardı.
Bilim insanları, ipek telinin kesit olarak yuvarlak değil, düz olduğunu biliyorlardı. İlginç bir şekilde, Schniepp ve Wang, kabloyu oluşturan nano iplikçiklerin halat gibi örgülü olmadığını ve bükülmediğini, aksine paralel olarak düzenlendiğini keşfettiler.
İpliklerin ne kadar ince olduğunu açıklamak zor. İnsan saçının inceliği bile boyutunu açıklamakta yetersiz kalıyor.
İplikçik saçın kalınlığından binde bir kat daha az ince. Aynı zamanda saçın kesiti ipeğin on katıdır. Schniepp, iplikçiğin insan saçına oranınn için 1 / 10,000 olduğunu söylüyor.
Schniepp ve Wang ayrıca, nano iplikçikler arasındaki bağların nispeten zayıf olduğunu belirterek, bireysel nano ipliklerin birbirinden kolaylıkla ayrıldığını bulmuşlardır.
Bilim insanları, örümcek ipeğinin yapısının ve bu yapının sertlik sağlamlılığın gizemini açıklamak için bir dizi model önermişlerdir.
Schniepp “Kahverengi örümcek ağı ipeğinin sırrının esas olarak bireysel nano iplikçiklerden kaynaklandığına inanıyoruz” dedi.
Kaynak: http://www.bizsiziz.com/unraveling-another-secret-of-spider-silk-its-a-cable/
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmacrolett.8b00678
Çeviri: Figen Berber
