Edderkoppekamme tæmmer uregerlige nanofibre

Cribellate edderkopper spinder tusindvis af bittesmå nanofibre til klæbrige tråde. For at undgå at blive fanget i deres egne spind, disse edderkopper bruger en nonstick-kam på deres bagben. Nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte nanomaterialer har mønstret en anti-adhæsiv nanostruktur inspireret af denne kam på en folieoverflade, skabe et praktisk værktøj til at kontrollere klæbrige laboratoriefremstillede nanomaterialer til medicinsk, smart tekstil og andre applikationer. Se en video af kammene i aktion her.

I modsætning til de fleste edderkopper, som producerer silke belagt med en klæbrig lim, krybrøde edderkoppers tråde ligner en strittende uld, der indlejres i kroppen af ​​deres bytte. Under web-making, edderkoppens kam, eller calamistrum, griber fat i nanofibrene, der kommer ud af dens underliv og samler dem til tråde. Anna-Christin Joel og kolleger undrede sig over, hvorfor de klæbrige nanofibre ikke klæber sig til edderkoppens kam. De regnede med, at svaret kunne afsløre nye strategier til håndtering af syntetiske nanomaterialer og nanofibre, som kan være klæbrig.

Forskerne startede med at barbere calamistrum fra en gruppe af "snørevæver" edderkopper. I modsætning til normale edderkopper, de, der manglede kamme, viste en opbygning af nanofibre, hvor kammen skulle have været. Holdet observerede også, at hos normale edderkopper, overfladen af ​​kammen var dækket af fingeraftrykslignende nanoripler. De fandt ud af, at denne struktur forhindrer nanofibre i at komme i tæt kontakt med overfladen af ​​edderkoppens ben i området omkring kammen, reducerer klæbende van der Waals-kræfter. For at lave en kunstig nonstick-overflade inspireret af edderkoppernes kamme, forskerne brugte lasere til at mønstre lignende nanostrukturer på poly(ethylenterephthalat) (PET) folier og coatede derefter folier med guld. Når testet for antiadhæsive egenskaber mod edderkoppesilke, den kunstige kam klarede sig næsten lige så godt som den naturlige version.

Forfatterne anerkender finansiering fra Den Europæiske Unions Horizon 2020 forsknings- og innovationsprogram, Excellence-initiativet fra de tyske forbunds- og delstatsregeringer og Deutsche Forschungsgemainschaft.