La seta di ragno è ben nota come uno dei materiali naturali più forti esistenti, ma ora gli scienziati hanno una migliore comprensione del perché, e tutto ha a che fare con il vecchio adagio della forza dei numeri.
Attraverso un microscopio a forza atomica, un macchinario ad altissima risoluzione, puntato sulla seta di un ragno eremita marrone ( Loxosceles reclusa ), conosciuto anche con il nome di ragno violino, strumento che riesce a vedere la tela a livello molecolare, ha rilevato che ogni “ciocca” della sua seta è composta da migliaia di nanostrati o nanofibrille, che scorrono in parallelo. Si spera che la scoperta aiuti nella ricerca continua sullo sviluppo di materiali super-forti per l’utilizzo dell’uomo
Ognuno di questi sottili nanostrati è costituito da proteine e misura meno di un milionesimo di pollice di diametro, centinaia di migliaia di volte più sottile della larghezza di un capello umano, affermano gli scienziati del College di William e Mary in Virginia.
Il ragno eremita recluso o ragno violino. (Stephen Salpukas)
“Ci aspettavamo di scoprire che la fibra fosse un’unica massa”, “Ma quello che abbiamo scoperto è che la seta era in realtà una specie di minuscolo cavo.” L’idea dei nanostrati nella tela del ragno era già stata ipotizzata in precedenza, ma questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di vedere chiaramente come funziona e in che misura. I ricercatori hanno scelto il ragno eremita marrone recluso, perché la sua seta è piatta anziché cilindrica.
Ogni nanostrato è lungo almeno 50 volte quanto è largo, e una volta presa in considerazione la speciale tecnica di looping che lo stesso team di laboratorio ha scoperto l’anno scorso , si rimane con un materiale super robusto cinque volte più resistente dell’acciaio, proporzionalemente al peso che può sostenere. “Crediamo che il segreto della seta del ragno eremita marrone derivi essenzialmente dalla nanofibrilla individuale”, afferma Schniepp .
La tela tessuta da altri ragni non è strutturata nello stesso modo, come sottolineano gli scienziati: è appositamente progettata per i ragni che cercano di catturare le prede al livello del suolo. E mentre i collegamenti tra i singoli nanostrati sono piuttosto deboli, sono complessivamente molto forti.
Il team è stato in grado di sviluppare un modello strutturale basato sulle loro scoperte che potrebbe eventualmente portare a produrre i nostri materiali basandoci sui principi dei cavi piatti, lunghi e ultrasottili, del ragno violino
Sono già state condotte molte ricerche sulla creazione di seta artificiale di ragno, per tutto, dalla produzione di caschi per biciclette alla guarigione delle ferite, e l’ultima ricerca su scala nanometrica dovrebbe rivelarsi davvero molto utile.
“I risultati riportati forniscono un indizio interessante sui” trucchi del mestiere “che la natura ha nella produzione di materiali sorprendenti”, afferma Mohan Srinivasarao della National Science Foundation, che ha contribuito a finanziare la ricerca. “Comprendere le proprietà della tela del ragno violino a livello molecolare non solo fornisce informazioni su uno dei materiali più difficili della natura, ma può anche fornire un percorso per la progettazione di altri materiali sintetici”.
La ricerca è stata pubblicata su ACS Macro Letters .