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Spinnen: Flexible Struktur hält
das Netz elastisch
Spinnenseide ist dank ihrer
federartigen Struktur besonders reißfest und flexibel -
ein Traum für Materialforscher.
(jkm) - Der klebrig-feuchte Seidenfaden
der Spinne besitzt eine federartige molekulare Struktur. Diese
Federn sind in der Lage, den "Einschlag" eines Insekts
abzufangen und das Netz stabil zu halten. Die Zusammensetzung
des Fadens haben jetzt Biologen, Physiker und Chemiker der University
of California am Beispiel einer Radnetzspinne (Araneus) unter
die Lupe genommen.
Die Forscher unter Leitung von
Physikerin Helen Hansma nutzten ein Rasterkraftmikroskop, um einen
Spinnfaden auseinander zu ziehen und die dabei auftretenden Kräfte
zu messen. Die Seidenmoleküle scheinen mehrfach miteinander
verknüpft, schreiben die Forscher im Fachblatt "Nature
Materials".
Wird der Faden gedehnt, gibt die
Struktur in mehreren ruckartigen Sprüngen nach. Diese markieren
nach Ansicht der Forscher den Bruch so genannter Wasserstoffbrücken-Bindungen
- schwachen Bindungen zwischen "tendenziell" positiv
bzw. negativ geladenen Atomen. Zusätzlich scheinen viele
einzelne Seidenproteine zu kompakten Bündeln zusammengefasst.
Dank dieser Konstruktion bleibt
das System trotz der Dehnungen insgesamt reißfest und flexibel.
Die beim Auftreffen eines Insekts auf das Netz freiwerdende Energie
kann so nämlich lokal als Wärme abgeleitet werden. Und
lässt die Dehnung des Fadens nach, können sich die Moleküle
wieder ineinander schieben. Das Studium der Spinnenseide soll
Materialforschern helfen, synthetische Stoffe mit vergleichbaren
Eigenschaften auszurüsten.
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