Исследователи из Северо-Западного Университета (Иллинойс, США) раскрыли секрет исключительной прочности паучьего шелка: процесс растяжения. Опубликованное в журнале Science Advances исследование показывает, что растяжение выравнивает белковые цепи внутри шелковых волокон и увеличивает связи между ними, что приводит к созданию более прочного и жесткого материала.
Используя вычислительные модели и лабораторные эксперименты с генно-инженерным паучьим шелком, команда подтвердила, что растяжение значительно улучшает механические свойства шелка. "Исследователи уже знали, что это растяжение, или вытягивание, необходимо для создания действительно прочных волокон", - сказал Синан Кетен из Северо-Западного университета, ведущий автор исследования. "Но никто не знал, почему именно".
Результаты открывают путь к разработке белков, вдохновленных шелком, для таких применений, как биоразлагаемые швы, гели для закрытия ран и взрывостойкие бронежилеты. Биоразлагаемость паучьего шелка делает его идеальным для медицинского применения, предлагая устойчивую альтернативу пластмассам на основе нефти.
Джейкоб Грэм, первый автор исследования, отмечает возможность изменения механических свойств волокна просто путем регулировки степени растяжения. Исследование было поддержано Национальным научным фондом.