Pavoučí hedvábí je často nabízeno jako nejsilnější materiál na Zemi: Podle některých výpočtů může být až pětkrát silnější než ocelový kabel podobné hmotnosti - i když toto porovnání není dokonalé. Pokud by lidé mohli vyrábět hedvábné pavouky v průmyslovém měřítku, které se pokoušejí dělat po celá desetiletí, mohlo by to vést k éře lehkých neprůstřelné vesty, přilby, superpřísných nití a záplat, které by mohly být použity během operace a dokonce i lehkých trupů letadel . Jedním z hlavních problémů je však to, že vědci nevědí, co přesně dělá pavoučí hedvábí tak silným a pružným. Nedávná studia však začínají záhadu odhalit.
Jedním z důvodů, proč bylo obtížné zjistit pavoučí hedvábí, je to, že prameny hedvábí jsou velmi tenké a získat dobrý přehled o válcových vláknech pod mikroskopem je obtížné. Courtney Miceli at Science uvádí, že proto se vědci z College of William & Mary soustředili na hedvábí z hnědého pavouka, který vytváří plochý pásek, který je snadnější prozkoumat pomocí mikroskopie atomové síly a podívat se na prameny na molekulární úrovni. Tato úroveň detailů je nutná - hedvábné prameny mohou být tak malé jako 1/1 000 velikosti lidské vlasy.
Ve své poslední studii v časopise ACS Macro Letters tým zjistil, že místo toho, aby byl jedním dlouhým řetězcem proteinu, je hedvábná stuha složena výhradně z 1 mikronových dlouhých nanostrandů přilepených k sobě paralelně. Typicky asi 2500 těchto mini-vláken se spojilo dohromady a vytvořilo jeden pramen hedvábí.
"Čekali jsme, že zjistíme, že vlákno je jediná mše, " říká spoluautor Hannes Schniepp z William & Mary. "Ale zjistili jsme, že hedvábí je vlastně druh malého kabelu."
Nejde ani o první hedvábný objev týmu. Ve studii z roku 2017 se podrobně podívali na to, jak malé pavoukovci točí hedvábí, a zjistili, že vytvářejí malé smyčky, které vláknům dodávají houževnatost. Každý řetězec má až 500 smyček na palec. Miceli hlásí, že předchozí studie navrhovaly, že do tvorby hedvábí byly zapojeny nanostrandy, ale nikdo se nedomníval, že by z nich byl složen celý pramen. Vyzbrojeni novým výzkumem a informacemi o smyčkách nyní vědci vytvořili nový model struktury hedvábí pavouka. Nanotendrily nejsou spleteny dohromady jako v lanovém laně, ale místo toho jsou slepeny spolu se slabými vazbami relativley. Když však působí jako celek, dává pramenům hedvábí neuvěřitelnou sílu.
Další studie zveřejněná na konci října také pomáhá vědcům pochopit hedvábí pavouka. Vědci zkoumající pavouky černé vdovy přišli na složitý proces, který transformuje aminokyseliny, surovinu pro pavučiny, na skutečné pavoučí hedvábí. Pomocí nejmodernější mikroskopie mohli vědci sledovat, jak pavoučí hedvábné žlázy shromažďují proteiny do hedvábných pramenů, což je proces, který by mohl pomoci lidským přadlenům vymyslet účinnější způsoby výroby hedvábného pavouka pro komerční použití.
Zatímco několik společností v posledních letech oznámilo plány uvést na trh výrobky z hedvábného hedvábí a uvedly na trh prototypy, včetně obuvi a saka vyrobených z těchto materiálů, v místním obchodě jsme zatím neviděli žádné arachno-oděvy.
