Чтобы сделать паутину сверхпрочной, просто добавьте титан

Подобная технология может быть применена к другим биоматериалам для целого ряда применений, например, производство искусственных сухожилий из коллагена.

Идея исходит от многих созданий, которые обладают способностью прясть паутину, жала и когти которых усилены и укреплены металлами. Например, мандибула муравья-листореза и саранчи содержит цинк, а некоторые морские черви имеют медь в протеиновой матрице, которая составляет их челюсти.

Сеунг-Мо Ли и Мато Кнез из Института Макса Планка в г. Галле, Германия, направляли лучи ионизированных соединений металла на шёлковые нити паука-кругопряда (Araneus diatematus) с помощью технологии атомно-слоевой эпитаксии (ALD). Каждое шёлковое волокно покрывалось тонким слоем оксида металла, некоторые ионы металла проникали сквозь волокно. Учёные пробовали цинк, алюминий и соединения титана, каждый из которых улучшил механические свойства шёлка. Кроме того, волокна стали более эластичными, повысилась их тягучесть. Чтобы разорвать нить, теперь необходимо было предпринять в десять раз больше усилий в случае с титаном, в девять раз – с алюминием и в пять раз – с цинком.

Группа исследователей полагает, что металлы взаимодействуют с белковой структурой паутины, образуя прочные ковалентные поперечные связи между аминокислотными полимерами внутри шёлка. Обычно эти полимеры соединяются только более слабыми водородными связями.

Паутина не является практичным техническим материалом, но материалы, которые пытаются разработать учёные, представляют собой искусственные волокна, которые имитируют её свойства. Если им это удастся, результатом могут стать сверхпрочные ткани.