Przędza pająka, który słynie z wyjątkowo jadowitego ukąszenia, może stać się materiałem przyszłości medycyny oraz elektroniki.
Od pewnego czasu naukowcy interesują się własnościami pajęczej sieci dzięki jej unikalnym właściwościom. Dokładnie miesiąc temu publikowaliśmy artykuł na temat połączenia pajęczej sieci z nanorurkami węglowymi. Pajęcza sieć pokryta nanorurkami węglowymi. Skąd takie zainteresowanie właśnie przędzą pająków? Jest wytrzymalsza niż stal, może się rozciągnąć do 40% bez rozerwania przy czym jest wodoodporna. Jednak poszczególne gatunki pająków zasadniczo różnią się pod względem wytwarzanej sieci. Pustelnik brunatny, czy też pająk skrzypcowy (ang. violin spider) nazywany jest tak ze względu na charakterystyczny czarny znak znak na grzbiecie w kształcie skrzypiec. Pająk stał się w ostatnim czasie obiektem badań naukowców z dziedziny inżynierii materiałowej. Pająk ten występuje głównie na terenach Stanów Zjednoczonych, Bermudach oraz Kubie, a swoją niechlubną sławę zawdzięcza ukąszeniu, które powoduje rozległą martwicę tkanek i rzadko kiedy bywa śmiertelne. Brązowe ubarwienie zapewnia owadowi odpowiedni kamuflaż, a długie nogi ułatwiają poruszanie się i polowanie na inne pająki oraz owady.
Pustelnik brunatny posiada unikalną cechę która wyróżnia go od pozostałych pająków, a mianowicie przędzie sieć w postaci cienkich wstążek, w przeciwieństwie do sieci w formie włókien o przekroju kołowym, produkowanych przez jego kuzynów. Badacze w czasopiśmie Advanced Materials donoszą, iż udało im się nawinąć włókna w postaci wstążek na rolkę, a następnie zbadać właściwości niezwykłej sieci. Wstążki posiadają niesamowitą wytrzymałość oraz twardość, a ich płaska konstrukcja pozwala na zbadanie tego materiału na poziomie nanostruktury i poznanie, skąd bierze się tak wysoka wytrzymałość. Taki test nie był możliwy w przypadku włókien. Dlaczego nie? Z jednego prostego względu. Sieć w postaci włókien jest zbudowana w podobny sposób jak liny mostu wiszącego. Każda lina składowa liny głównej, zbudowana jest z kilku cieńszych lin, z których każda zawiera określoną ilość drutów, zbudowanych z kilkunastu mniejszych drucików. Budulec wstążki pustelnika brunatnego charakteryzuje się wymiarami do 10 nm szerokości i kilku dziesiątych nm grubości. Wymiary w skali nano, sztywność oraz zdolność adaptacji kształtu do powierzchni, dają w rezultacie wybitne właściwości adhezyjne. Zespół naukowców odkrył również, że powierzchnia wstążek jest pokryta drobnymi kropkami co może dodatkowo wpływać na niesamowitą przyczepność.
Odkrycie może mieć wpływ na rozwój nowych super przyczepnych cienkich warstw, powłok, filmów, a także do produkcji cienkowarstwowych urządzeń elektronicznych, które mogą być wszczepiane w organizm człowieka jako czujniki (ze względu na wysoką biozgodność oraz wytrzymałość).
Źródła:
[1] Violin Spider “Brown recluse” by Mike Keeling, CC BY 2.0, flickr.com
[2] http://pl.wikipedia.org/wiki/Pustelnik_brunatny | 15.10.2013
[3] http://www.ox.ac.uk/media/news_stories/2013/131009.html | 15.10.2013
[4] http://sa.site16.net/index.php?q=uggc%3A%2F%2Fbayvaryvoenel.
jvyrl.pbz%2Fqbv%2F10.1002%2Fnqzn.201302740%2Fshyy |15.10.2013
[5] Advanced Materials, Hannes C. Schniepp, Sean R. Koebley, Fritz Vollrath, Brown Recluse Spider’s Nanometer Scale Ribbons of Stiff Extensible Silk, first published online: 8 OCT 2013, DOI: 10.1002/adma.201302740