Пауки сплели прочную паутину с помощью графена и углеродных нанотрубок

Итальянские исследователи научили пауков плести ультрапрочную паутину. Графен, модификация углерода толщиной в один атом, является одним из самых прочных искусственных материалов, а шёлк паука — один из самых крепких в природе. Не так уж и удивительно, что Никола Пуньо (Nicola Pugno)из университета Тренто (Италия) решил определить, что произойдёт, если объединить их.

Пуньо и его коллеги поймали несколько пауков из семейства пауков-сенокосцев. На 5 особей в лаборатории распылили смесь воды и графеновых частиц диаметром от 200 до 300 нанометров. Ещё 10 особей были обработаны водным раствором углеродных нанотрубок, что позволило сравнить последствия использования этих двух материалов. Некоторые пауки после начала эксперимента умерли, другие произвели слабую по сравнению с обычной паутину. Но несколько особей начало создавать необычно прочные волокна.Наилучший результат был зарегистрирован в случае использования нанотрубок: сеть получилась примерно в 3,5 раза более жёсткой и крепкой, чем шёлк, выделяемый паутинными железами пауков-кругопрядов.

Команде пока так и не удалось выяснить, как именно графен и углеродные нанотрубки в конечном счёте оказались в паутинном шёлке и как влияют на его свойства.

Изначально предполагалось, что углерод лишь покрывает нити, а не вплетается в них, однако Пуньо считает, что этого недостаточно для существенного увеличения прочности. Скорее всего, предполагают учёные в своей статье, паук захватывает материал из окружающей среды и включает его в свои нити во время плетения.

Также на настоящий момент не совсем ясно, как новый материал может быть использован. Слишком мало было получено нитей. Однако исследователи уже считают, что подобные сети смогут поймать, к примеру, падающий самолёт. Команда в дальнейшем планирует изучить и другие способы производства бионических материалов, например, привлечь к участию в эксперименте шелкопрядов.

Добавим, что лишь один природный материал может соперничать с паутиной по прочности – это зубы морских блюдечек. Однако планируют ли итальянцы "скрещивать" их с углеродными нанотрубками, пока неизвестно.