Το ασημένιο μετάξι προσφέρεται συχνά ως ένα από τα ισχυρότερα υλικά στη Γη: Σύμφωνα με ορισμένους υπολογισμούς, μπορεί να είναι έως και πέντε φορές ισχυρότερο από το χαλύβδινο καλώδιο παρόμοιου βάρους - αν και αυτή η σύγκριση δεν είναι τέλεια. Εάν οι άνθρωποι μπορούσαν να κατασκευάσουν μεταξωτό μετάξι σε βιομηχανική κλίμακα, την οποία προσπαθούν να κάνουν για δεκαετίες, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε μια εποχή ελαφρών αλεξίσφαιρων γιλέκων, κράνη, σπειροειδούς νήματος και μπαλώματα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης και ακόμη και ελαφρών ατράκτων αεροπλάνων . Ένα σημαντικό πρόβλημα, ωστόσο, είναι ότι οι επιστήμονες δεν ξέρουν ακριβώς τι κάνει το μετάξι αράχνη τόσο ισχυρό και ελαστικό. Πρόσφατες μελέτες, ωστόσο, αρχίζουν να ξεδιπλώνουν το μυστήριο.
Ένας λόγος μετάξι αράχνη ήταν δύσκολο να καταλάβουμε είναι ότι τα σκέλη του μετάξι είναι πολύ λεπτή και να πάρει μια καλή ματιά στα κυλινδρικά νήματα κάτω από το μικροσκόπιο είναι δύσκολη. Ο Courtney Miceli στο Science αναφέρει ότι γι 'αυτό οι ερευνητές στο Κολλέγιο William & Mary έχουν επικεντρωθεί στο μετάξι από την καφέ αλεπού, η οποία παράγει μια επίπεδη κορδέλα που είναι πιο εύκολη να εξεταστεί χρησιμοποιώντας τη μικροσκοπία ατομικής δύναμης για να εξετάσουμε τα νήματα σε μοριακό επίπεδο. Αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας είναι απαραίτητο - τα μεταξωτά σκέλη μπορούν να είναι τόσο μικροσκοπικά όσο το 1/1000 του μεγέθους μιας ανθρώπινης τρίχας.
Στην πρόσφατη μελέτη τους στο περιοδικό ACS Macro Letters, η ομάδα διαπίστωσε ότι αντί να είναι ένα μακρύ σκέλος πρωτεΐνης, η κορδέλα από μετάξι συντίθεται εξ ολοκλήρου από νανοδομημένες μήκους 1 μικρού κολλημένες παράλληλα παράλληλα. Τυπικά, περίπου 2.500 από αυτές τις μίνι-κλωστές συσφίγγονται μαζί για να σχηματίσουν ένα σκέλος μεταξιού.
"Αναμέναμε να βρούμε ότι η ίνα ήταν μια ενιαία μάζα", λέει ο συνάδελφος Hannes Schniepp του William & Mary σε μια δήλωση. "Αλλά αυτό που βρήκαμε ήταν ότι το μετάξι ήταν στην πραγματικότητα ένα είδος μικροσκοπικού καλωδίου".
Δεν είναι ούτε η πρώτη silken ανακάλυψη της ομάδας. Σε μια μελέτη του 2017, εξέτασαν προσεκτικά το πώς οι μικροί αραχνοειδείς περιστρέφουν το μετάξι τους, βρίσκοντας ότι δημιουργούν μικροσκοπικούς βρόχους που προσδίδουν σκληρότητα στις ίνες. Κάθε κλώνος έχει μέχρι 500 βρόχους ανά ίντσα. Ο Miceli αναφέρει ότι προηγούμενες μελέτες είχαν προτείνει ότι οι νανοδοχοφόροι συμμετείχαν στη σύνθεση του μεταξιού, αλλά κανείς δεν είχε θεωρήσει ότι ολόκληρο το σκέλος θα αποτελούταν από αυτές. Οπλισμένοι με τη νέα έρευνα και πληροφορίες για τους βρόχους, οι ερευνητές έχουν πλέον δημιουργήσει ένα νέο μοντέλο για τη δομή του μεταξιού αράχνης. Τα νανοτεντρικά δεν πλέκονται μαζί όπως σε ένα καλώδιο σχοινιού, αλλά συγκολλούνται μαζί με αδύναμους δεσμούς σχετικά. Όταν ενεργούν στο σύνολό τους, όμως, τα σκέλη δίνουν στο μετάξι την απίστευτη δύναμή του.
Μια άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε στα τέλη Οκτωβρίου βοηθά επίσης τους ερευνητές να έχουν νόημα για το μεταξωτό μετάξι. Οι επιστήμονες που εξετάζουν τις μαύρες αράχνες χήρες έχουν βρει τη σύνθετη διαδικασία που μετατρέπει τα αμινοξέα, την πρώτη ύλη για τους ιστούς, σε πραγματικό μεταξωτό μετάξι. Χρησιμοποιώντας τη μικροσκοπία της τέχνης, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρακολουθήσουν πώς οι αδένες μετάξι της αράχνης συναρμολογούν τις πρωτεΐνες σε μεταξωτά σκέλη, μια διαδικασία που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ανθρώπινους κλωστές να καταλάβουν πιο αποτελεσματικούς τρόπους παραγωγής μεταξωτού μεταξιού για εμπορική χρήση.
Ενώ αρκετές εταιρείες τα τελευταία χρόνια έχουν ανακοινώσει σχέδια για να φέρουν τα προϊόντα από μετάξι αράχνης στην αγορά και να εισαγάγουν πρωτότυπα, συμπεριλαμβανομένων των παπουτσιών και των σακακιών που κατασκευάζονται από την ουσία, έχουμε ακόμα να δούμε κάποια αραχνοτεχνία στο τοπικό εμπορικό κέντρο.
