Tajemnice pajęczego jedwabiu ujawnione: rozciąganie kluczem do wytrzymałości, zastosowania w medycynie i zbrojach

Naukowcy z Northwestern University odkryli sekret wyjątkowej wytrzymałości pajęczego jedwabiu: proces rozciągania. Opublikowane w Science Advances badanie ujawnia, że rozciąganie wyrównuje łańcuchy białkowe wewnątrz włókien jedwabiu i zwiększa wiązania między nimi, co prowadzi do powstania mocniejszego, bardziej wytrzymałego materiału. Korzystając z modeli obliczeniowych i eksperymentów laboratoryjnych z inżynieryjnie zmodyfikowanym jedwabiem pajęczym, zespół potwierdził, że rozciąganie znacząco poprawia właściwości mechaniczne jedwabiu. „Naukowcy wiedzieli już, że to rozciąganie, czyli ciągnienie, jest niezbędne do wytwarzania naprawdę mocnych włókien” – powiedział Sinan Keten z Northwestern, główny autor badania. „Ale nikt niekoniecznie wiedział dlaczego”. Odkrycia torują drogę do projektowania białek inspirowanych jedwabiem do zastosowań takich jak biodegradowalne szwy, żele do zamykania ran i kuloodporne kamizelki. Biodegradowalność pajęczego jedwabiu sprawia, że idealnie nadaje się on do zastosowań medycznych, oferując zrównoważoną alternatywę dla tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej. Jacob Graham, pierwszy autor badania, zwraca uwagę na potencjał modyfikacji właściwości mechanicznych włókna poprzez proste dostosowanie stopnia rozciągnięcia. Badanie zostało wsparte przez National Science Foundation. Badanie zostało opublikowane w marcu 2025 roku.