Závit zlaté Křižákovití silnejší ako Kevlar

Vlastnosti plastov v čase také, ktoré berie vzadu. Napríklad, je tkanina tkaná z kevlaru, ani nôž, ani obvyklé strely razníka. Tento syntetický uhlíkových vlákien nájde najširšie uplatnenie pri výrobe nepriestrelných viest a športového vybavenia, akustické systémy a komponenty pre lietadlá. A o to viac prekvapujúce, že vlákno, ktoré splieta malé zlaté Křižákovití Nephila clavipes, neprináša k sile Kevlar má pred sebou podstatnú výhodu: je pružná, ktorý je schopný účinne absorbovať energiu (pred prestávkou, je niť tiahla percenta na tridsať).

Video: Black kevlarové rukavice z nerezovej ocele drôt resistace Rukavice

Okrem toho je surovina pre tzv kevlarovým petrohimikaty dávať toxického odpadu. V "zelené", ako prírodných zložiek, z ktorých pavúk spriada svoje siete, nemôže byť pochýb: organické povahy, ktoré sú, ako sa všetci mali žiť, biologicky odbúrateľné.

Inžinieri ochotne používajú gule tkaním ako alternatíva k Kevlar. Avšak, prírodný materiál je príliš drahé. Pavúky - nie priadky morušovej chov neboli nikdy prijatá: sú veľmi agresívne a nebude hnusiť kanibalizmu. Okrem toho, pavúky nie sú príliš produktívne: oni spriadať vlákna, aj keď neustále, ale veľmi pomaly. Avšak, tieto problémy neznamenajú, že si môžete dať na kríži webových materiálov. Prísť na pomoc chemici biotechnológie.

Osnovné nite Křižákovití - proteíny hodvábu, ktoré sa vyrábajú špeciálne žľazy. To znamená, že niť kostra je najväčší záujem, pokiaľ ide o jeho použitie ako biomateriáli, spidroin predstavujú dva typy proteínov: najskôr vytvoriť kryštálu bunky a dať im silu, druhý formulár "amorfný" neštruktúrované matice a sú zodpovedné za pružnosť. Ako je známe, proteíny kódované odpovedajúcich génov. V posledných desiatich rokoch uvedené a priradené veľa bielkovín. Samozrejme, že sa rozlúštiť nimi je oveľa jednoduchšie, než ľudského genómu, ale tu mikrobiológovia sa nezaobíde bez mocné výpočtovej techniky. Až s rozvojom bioinformatiky a najmä počítačovej analýzy genómu Biotechnologists prijali potrebný materiál pre manipuláciu s dedičnou informácií pavúkov sa.

Syntetické vlákna myšlienkou je, že pavúk gény sú vložené do DNA iného živého organizmu, spôsobí, že sa syntetizovať molekuly hodváb proteínu. Táto operácia bola úspešne vykonaná s kolónií baktérií, ktoré po genetickej modifikácii boli pestované v zvláštnom prostredí. Neschopnosť sa bez tejto ochrany a stala hlavnou nevýhodou tejto metódy: mikróbov musel kŕmiť drahé aminokyseliny - alanín kryštalické bázy a glycínu. Dokonca aj proteíny sa ukázalo, nie je celkom plnohodnotným: baktérie boli príliš primitívne, aby správne preložiť dlhý reťaz cudzieho génu do príslušného proteínové molekuly.

Pokúšať sa postaviť organizmus, ktorý produkuje hodvábne proteíny, a odborníci vzali kanadskú biotechnologického spoločnosť Nexia. Všimnite si podobnosti štruktúry sekrečných žliaz pavúkov a cicavcov, vedci vshili gule tkanie génov do DNA kozy. Po operácii proteínov v rozpustenej forme sa objavil v jeho mlieku, a teraz sa snažíme izolovať a koncentrujú sa.

Najsľubnejšie rozpoznaný ako experimenty s rastlinami. posledný z týchto výsledkov boli prezentované Udo Conrad (Udo Conrad) z nemeckého ústavu rastlinnej genetiky (IPK). Conrad implantované génov v genóme zemiakov gule tkanie a tabaku, urobila významné zmeny v chemickom zložení dvoch kultúr: na hodvábne proteíny majú až 2% z celkového proteínu hmotnosti rastlín. Podľa niektorých odhadov, proteíny produkované s použitím transgénnych rastlín, sú 2-10 krát lacnejšie ako syntetizovaný baktériami.

Zostáva však ďalší problém nevyriešený. Umelý hodváb proteíny sú ľahko rozpustné a nerovnomerne dostať do vody, sa zhromažďujú, aby sa zmenil hrudiek a nehomogénne polotuhé lepivé hmoty. Medzitým web je dobre znášaný dažďa. Takže inžinieri genetika je pred nami ešte veľa práce s cieľom poskytnúť nové vlastnosti proteínov. Teraz pracujeme s existujúcimi prírodných i umelých surovín. Vedci sa snažia kopírovať prirodzený proces: je to tiež pavúk žľazy produkujú proteíny, v kvapalnej forme, ale potom prechádzajú špeciálny pradenie rúrkové telesá dehydrovať a zase do pásu závitu.

Jeho technológia tkania vopred rozpustí bielkoviny a patentoval obra ako DuPont - známeho výrobcu Kevlar. Avšak, zástupcovia firiem uznávajú, že je príliš drahé, aby bolo možné hovoriť o nejakom veľkovýroby syntetických vlákien. Pred pár mesiacmi o začatí spoločného projektu oznámená už bolo spomenuté Nexia a IPK. Kanaďania dať ich základňa sekvenované týchto génov, a Nemcov - relatívne lacné technológie hodváb syntéza proteínu rastliny. Nexia, mimochodom, tri roky spolupracuje s USA a kanadskej armády. Vojenská, z pochopiteľných dôvodov záujem o "biostalyu" - tzv Nexia umelé vlákno. Ale Či už mu hovoríte, vývoj hotového výrobku nie je horší ako mechanických vlastností prírodného a nákladovo efektívnu organizáciu výroby, zostáva snom. Všetky vzorky z niekoľkých umelých pavúčích vlákien sú vytvorené tak ďaleko, nejdú žiadne porovnaní s gule tkanie niťou.

Avšak nadšenie netrvalo vedca. Verí, že keď sa proteíny sa stanú dostupnejšie, bude ľahšie vyvinúť a účinné metódy tkania. Hoci je aj naďalej učiť sa od prírody a prekvapila dokonalosti svojich prirodzených technológií.