Bioinspirované kapalné dráty mají za vzor lepivá vlákna pavouků

Proč pavučina obvykle nevlaje ve větru? Nebo proč se od ní hmyz neodráží jako od trampolíny? Odpověď tkví ve fyzice hybridního materiálu, z něhož pavouci tvoří své sítě.

Stačí zajít někam ven a brzy narazíme na pavučinu. Za malou chvíli se pak můžeme přesvědčit, že zůstává stále napnutá, i když ji natáhneme na mnohonásobek původní délky. Badatelé z Oxfordu a pařížské Université Pierre et Marie Curie zjistili, že za to může speciální struktura pavoučích vláken. Společně s pevnými vlákny pavoučího hedvábí v nich totiž fungují kapičky lepidla, s nimiž vlákna dohromady vytvářejí úžasný materiál.

Vědci tuto pavoučí technologii „kapalných drátů“ pečlivě prostudovali, a pak ji použili k vytvoření umělých kompozitních vláken. Tak jako pavoučí vlákna, mají i tato umělá vlákna vlastnosti pevných i kapalných materiálů. Nový materiál by se mohl stát základem budoucích biologicky inspirovaných technologií.

Fritz Vollrath z výzkumné skupiny Oxford Silk Group upozorňuje, že stovky tisíc kapiček lepidla, které pokrývají vlákna pavoučích sítí dělají pro pavučinu daleko víc, než že jenom přilepí nešťastnou kořist. Zajišťují unikátní mechanické vlastnosti pavoučích vláken, především jejich pevnost za všech okolností.

Badatelé zjistili, že uvedení vlastnosti pavoučích vláken bezprostředně závisejí na křehké rovnováze mezi pružností vláken v pavučině a povrchovým napětím kapek lepidla. Vollrathovi a spol. se povedlo napodobit materiál pavoučích vláken v laboratoři, když použili vlákna z plastu a kapky oleje. Takto vytvořený umělý systém se pak choval prakticky stejně, jako pavoučí vlákna.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: