A pókoktól van mit tanulni © sxc.hu

Gareth H. McKinley gépészmérnök professzor, a híres Massachusetts műegyetem (MIT) "nem-newtoni folyadékok" dinamikájával foglalkozó tanszékének vezetője, és Nikola Kojic egészségtudományi karon végzett hallgató a Nephila clavipes pókot tanulmányozta, és az eredményekről a Journal of Experimental Biology című, kísérleti biológiával foglalkozó szakfolyóirat novemberi számában adott számot.

A tenyérnyi Nephila clavipes az ismert legjobb hálót szövő pók. Hálója olyan erős, hogy kisebb madarakat meg tud fogni, sőt, a Csendes Óceán déli részén az emberek még halászhálót is készítenek belőle.

Kojic mintát vett a pók selyemtermelő mirigyéből, és megmérte a parányi folyadékminta változó viszkozitását.

A "nem-newtoni" folyadékok viszkozitása nem állandó, hanem függ a benne ható erő nagyságától és az erő változásának sebességétől is: ilyen például a tojásfehérje. A pókselyem is fehérjeoldat, amely a szövés folyamán visszafordíthatatlan változásokon megy át. A pókok selyem-mirigyei hosszú szálas fehérjéket szintetizálnak, a szövőnyílásokból kilépő anyag 30-40 százaléka polimer -mint a golyóálló mellények kevlárja - a maradék víz.

A pókok valójában nem fonnak, hanem sűrű, zselés selyem-oldatot engednek ki, majd lábaikkal és testük súlyával szálat húznak belőle.

A polimer szálak a selyemtermelő mirigy belsejében csuszamlós, kusza spagetti-csomóhoz hasonlítanak, amelynek szálai elcsúsznak egymáson és ki tudnak jutni a pók szövőnyílásain. Amikor összerendeződnek a hosszú fehérjemolekulák, a folyadék viszkozitása (ellenállása) hirtelen ötszázad részére csökken.

A nagy változás a szál húzásakor és a száradásakor történik. A megszáradt szál már nem oldódik vízben. Anyagszerkezete a folyékony kristályokhoz hasonlít. Meglepő erősségét a fehérje szálak beállításától és a száradás illetve nyúlás közben keletkező pici kristályoktól kapja.

A kutatók elképzelhetőnek tartják, hogy a mesterséges selyembe kevert nano-részecskékkel ugyanilyen hatás érhető el.

A kutatásokat a NASA és a DuPont cég is támogatja. A mesterséges pókselyem kifejlesztése érdekében McKinley professzor csapata a műegyetem vegyészeivel társul, és bevonja a kutatásba az egyetem vonzáskörébe tartozó nanotechnológiai kutatóintézet munkatársait is - olvasható a MIT közleményében.