en.wikipedia.org Victor Patel

Паутина давно интересует материаловедов. Этот белковый секрет, выделяемый специальными железами на паучьем брюшке, застывает на воздухе в виде тончайших нитей – в 15 раз тоньше человеческого волоса. Паутина весьма эластична и столь же прочна, как и стальная проволока такого же диаметра, и это ещё не все её достоинства.

Профессор Ксинвей Ванг и его коллеги Ксиаопенг Хуанг и Гуоквинг Лиу из Университета штата Айова занимаются поиском органических соединений, обладающих высокой теплопроводностью. Они отловили для эксперимента восемь пауков вида нефила булавоногая (Nephila clavipes), которых называют золотопрядами за превосходную паутину с приятным золотистым блеском. Выбор объекта был неслучаен: клейкие и прочные сети нефилы используются в рыболовстве, из них изготавливают верёвки и ткани, они могут найти применение и в хирургии как натуральный шовный материал.

Грозных членистоногих хищников разместили в университетской теплице, в клетках, куда регулярно запускали свежих сверчков. Пауки на такой диете чувствовали себя превосходно и активно пряли свои нити. Готовую пряжу исследователи тестировали на теплопроводность и были впечатлены результатом. Шутка ли – целых 416 Вт/(м*К), если у серебра 430, а у животных тканей – не больше 6!

Паутина нефилы превзошла по данному показателю шёлк, вырабатываемый гусеницами шелкопряда, в 1000 раз, и это несмотря на заметное сходство в химическом составе. Мало того, она оказалась лучшим теплопроводником, чем даже кремний, медь, алюминий и железо. Ничего подобного от белкового соединения учёные не ожидали.

Что ещё поразительно, при растяжении паутины теплопроводность её повышается. С другими материалами дело обстоит с точностью до наоборот. Как это получается, ещё толком не ясно, но считается, что уникальные свойства паутины связаны с её молекулярной структурой, включающей нанокристаллы и пружинистые участки.

Всё это сделало бы паучий шёлк идеальным для производства летней одежды, повязок, под которыми коже не станет жарко и даже элементов рассеивания тепла в электронике, если бы не её дороговизна. Остаётся надеяться, что опыты по созданию более экономичной искусственной паутины увенчаются успехом. А пока Ванг с сотрудниками хотят модифицировать паутину, полученную по старинке, от восьминогих ткачей, чтобы сделать её ещё лучше.

Источник:

Xiaopeng Huang, Guoqing Liu, Xinwei Wang. New Secrets of Spider Silk: Exceptionally High Thermal Conductivity and Its Abnormal Change under Stretching. Advanced Materials, 2012 DOI: 10.1002/adma.201104668

GD Star Rating
a WordPress rating system
Паучий шёлк – теплопроводник, не уступающий металлам, 9.7 out of 10 based on 3 ratings

Добавить комментарий