Международная группа учёных изучила свойства паутины, которую плетёт паук Asianopis subrufa из восточной Австралии. Его охотничья сеть одновременно очень эластична и прочна – такое сочетание свойств может стать основой для новых высокотехнологичных материалов.
В отличие от многих сородичей, этот паук не строит статичную ловушку. Он плетёт небольшую сеть, держит её передними лапами и набрасывает на пролетающих насекомых. Учёные из австралийского Университета Маккуори, немецкого Грайфсвальдского университета и Аргентинского музея естественных наук предположили, что такая охотничья тактика возможна благодаря особым свойствам паутины.
Анализ показал, что сеть может растягиваться на 150% от своего размера и затем возвращаться в исходное состояние, надёжно удерживая добычу. Это решает одну из ключевых проблем в материаловедении: как правило, прочные материалы хрупки, а эластичные не способны выдерживать высокие нагрузки.
С помощью электронного микроскопа исследователи выяснили, что секрет кроется в ранее неизвестной «метаструктуре». Центральные эластичные нити оплетены тонкими волнистыми волокнами, которые уложены в микроскопические петли. Когда сеть растягивается, эти петли распрямляются и многократно усиливают всю конструкцию, позволяя ей адаптироваться к нагрузке.
Чтобы понять, как паук создаёт такую структуру, биологи применили высокоскоростную съёмку с частотой до 1300 кадров в секунду. Записи показали, что паук при помощи органов на брюшке целенаправленно смешивает разные типы волокон и формирует петли в определённых участках сети.
Авторы работы, опубликованной в журнале PNAS, подчёркивают, что инженеры могут заимствовать не сам паучий шёлк, а принцип его строения. На его основе можно будет создавать синтетические волокна нового поколения для медицины, авиации и производства защитных материалов.
