Udrede hemmelighederne bag orme- og edderkoppesilke

Robotedderkopper spinder kæmpe silkespind for at fange rumaffald? Hvad der kan lyde som sci-fi foder for nogle, kan faktisk tænde andres fantasi. Takket være dens enestående styrke, sejhed og termisk stabilitet, silke har tiltrukket megen opmærksomhed i de seneste år, giver inspiration til at fremstille syntetiske modstykker, der efterligner dens biologiske struktur og funktion.

Delvist støttet af de EU-finansierede FLIPT- og SABIP-projekter, et hold videnskabsmænd har vist, at naturlig silke kan modstå kulde, mens nogle endda bliver stærkere, jo koldere det bliver. Deres resultater blev offentliggjort i tidsskriftet Materiale Kemi grænser . De undersøgte adfærd og funktion af flere dyrs silke ved at fokusere på de multifibrillære fibre i Antheraea pernyi silkeorm nedkølet til –196 ° C.

En pressemeddelelse fra projektpartneren University of Oxford opsummerer resultaterne. Det bemærker, at "holdet var i stand til at vise ikke kun 'det', men også 'hvordan' silke øger sin sejhed under forhold, hvor de fleste materialer ville blive meget skøre." Den tilføjer:"Ja, silke synes at modsige den grundlæggende forståelse af polymervidenskab ved ikke at miste, men opnå kvalitet under virkelig kolde forhold ved at blive både stærkere og mere strækbar."

Teamet fandt ud af, at silkens sejhed er baseret på dets små fibre. "Det viser sig, at de underliggende processer er afhængige af de mange fibriller i nanostørrelse, der udgør kernen i en silkefiber, " ifølge samme pressemeddelelse. I tidsskriftsartiklen, forskerne udtaler:"Vi foreslår, at den meget afstemte, men relativt uafhængige nanofibrillære struktur tillader, at den delvist frosne molekylekæde ved kryogen temperatur aktiveres for at inducere crack-afstumning, for at tillade fibriller at glide, og for at lette den effektive udfoldelse af silkefibroinmolekylære kæder og dermed forhindre eller forsinke sprøde svigt af hele fiberen." De konkluderer:"Vi forestiller os, at vores undersøgelse vil føre til design og fremstilling af nye familier af hårde strukturelle kompositter, der bruger naturlig silke eller silke-inspirerede filamenter til testapplikationer selv under arktiske eller faktisk ydre rumforhold."

Nyhedsmeddelelsen antyder, at den brede vifte af applikationer, der kunne bygge på resultaterne af undersøgelsen, spænder fra "nye materialer til brug i Jordens polære områder til nye kompositter til letvægtsfly og drager, der flyver i strato- og mesosfæren til, måske, selv gigantiske spind spundet af robotedderkopper for at fange astrojunk i rummet."