Geheimnisse der Spinnenseide enthüllt: Dehnung ist der Schlüssel zur Festigkeit, Anwendungen in Medizin und Rüstung

Forscher der Northwestern University haben das Geheimnis hinter der außergewöhnlichen Festigkeit von Spinnenseide gelüftet: den Dehnungsprozess. Die in Science Advances veröffentlichte Studie zeigt, dass die Dehnung die Proteinketten innerhalb der Seidenfasern ausrichtet und die Bindungen zwischen ihnen erhöht, was zu einem stärkeren und widerstandsfähigeren Material führt. Mithilfe von Computermodellen und Laborexperimenten mit gentechnisch hergestellter Spinnenseide validierte das Team, dass die Dehnung die mechanischen Eigenschaften der Seide erheblich verbessert. "Forscher wussten bereits, dass diese Dehnung, oder das Ziehen, notwendig ist, um wirklich starke Fasern herzustellen", sagte Sinan Keten von Northwestern, der Hauptautor der Studie. "Aber niemand wusste unbedingt, warum." Die Ergebnisse ebnen den Weg für die Entwicklung von seideninspirierten Proteinen für Anwendungen wie biologisch abbaubare Nahtmaterialien, Wundverschlussgele und kugelsichere Körperpanzer. Die biologische Abbaubarkeit von Spinnenseide macht sie ideal für medizinische Anwendungen und bietet eine nachhaltige Alternative zu Kunststoffen auf Erdölbasis. Jacob Graham, der Erstautor der Studie, weist auf das Potenzial hin, die mechanischen Eigenschaften der Faser einfach durch Anpassung des Dehnungsgrades zu verändern. Die Studie wurde von der National Science Foundation unterstützt. Die Forschung wurde im März 2025 veröffentlicht.