Завдяки недавнім дослідженням, вчені стали краще розуміти, чому волокна павутини, володіють неймовірною міцністю. Дослідження опубліковане 15 лютого в «Biophysical Journal», описує архітектуру волокон павутини, на атомному рівні і надає нові дані про молекулярну структуру, яка лежить в основі дивовижних механічні характеристики цього матеріалу.
«Шовкові волокна, показують дивовижні механічні властивості. Межа їх міцності, можна порівняти зі сталлю, по твердості вони перевершують кевлар і це при щільності меншою, ніж щільність бавовни, або нейлону », пояснює головний автор цього дослідження, доктор Фрауке Терка з Гейдельберзького інституту теоретичних досліджень у Німеччині.
«Такі нитки, намагалися створити в штучних умовах і зрозуміти механічні характеристики цих незвичайних природних волокон», продовжує Фрауке.
Вченим відомо, що волокна павутини, складаються з двох типів матеріалу, м'яких амфорних і кристалічних, міцних компонентів. Група дослідників очолювана доктором Терка, хотіла розвинути більш глибоке розуміння механічних властивостей волокон павутини і в своїй роботі використовували математичний підхід «знизу – догори», який розпочався на рівні атомів. Дослідники використовували молекулярну модель, для вивчення індивідуальних і пов'язаних субодиниць, для моделювання кінцевих елементів, всеосяжної моделі волокна.
Вчені виявили, що м'які амфорні матеріали, відповідають за еластичність і розподіл напруг. А максимальна міцність, досягається за допомогою певної кількості кристалічного матеріалу і залежить від способу розподілу в волокон. Різна структурна архітектура волокон, була протестована на оптимальну механічну продуктивність.
«Ми вирішили, що одноманітне розташування кристалічних і амфорних субодиниць в павутині, програє випадковому, мережу та паралельний розташуванню, пропонуючи нову структурну модель, для павутини», говорить Терка.
Результати, взяті всі разом, забезпечують чітке розуміння механічної природи волокон павутини і можуть бути корисні, для розробки штучних матеріалів, на їх основі.
За матеріалами: Мистецтво – НаукіTweet

Заможні регіони! Політика без маніпуляцій. Суспільство без брехні