La prochaine fois que vous verrez une toile d'araignée dans la forêt, pensez: elle est si forte qu'un fil aussi épais qu'un adulte résiste à un avion de ligne! Les scientifiques se sont longtemps battus pour résoudre cette énigme et ont finalement révélé le secret: il s'est avéré qu'il s'agissait de la structure unique du réseau de piégeage de l'araignée.
Pour découvrir pourquoi les toiles d'araignées sont cinq fois plus résistantes que l'acier, les scientifiques ont étudié les fils que l'araignée venimeuse Loxosceles reclusa produit pour créer des filets de piégeage et des conteneurs pour les œufs. Lorsqu'elle est mordue par cette araignée aux jambes incroyablement longues, une personne développe un loxoscellisme - inflammation, puis des croûtes de gangrène à partir de tissus mourants sur le site de la morsure. Les chercheurs ont soigneusement examiné la toile d'araignée à l'aide d'un microscope atomique et ont découvert une circonstance surprenante. Ce que l'œil nu prend pour un seul fil le plus fin (qui est environ 1000 fois plus fin qu'un cheveu humain) est en fait une "corde" dense tissée à partir de centaines de nanofibres. Le diamètre d'une telle fibre est de 20 ppm de millimètre. Comme les câbles modernes,chaque brin de la nappe est constitué de nanostructures parallèles d'une longueur d'au moins 1 micron.
Pas une fibre très longue, n'est-ce pas? Cela peut paraître à première vue. Cependant, si nous regardons la structure au niveau micro, il s'avère que la longueur d'une telle fibre peut dépasser sa largeur d'environ 50 fois - et les chercheurs sont convaincus qu'ils peuvent s'étirer encore plus.
Nanofibres dans la nature: le secret de la force
L'idée que le web est composé de nanofibres n'est pas nouvelle et a été discutée à maintes reprises dans la communauté scientifique. Cependant, jusqu'à présent, les chercheurs n'ont pas été en mesure de fournir la preuve que les filaments nanoscopiques constituent la totalité de la bande et non ses parties individuelles. Dans ce cas, les propriétés uniques de la toile Loxosceles reclusa sont devenues «l'arme secrète» des scientifiques. Si la plupart des araignées font tourner des fils cylindriques, alors la toile de ceux-ci est en fait plate, comme un ruban - cela a rendu plus facile l'étude sous un microscope puissant.
La nouvelle découverte s'appuie sur des travaux encore antérieurs publiés par l'équipe il y a un an. Ensuite, les scientifiques ont découvert que L. reclusa (ils sont aussi appelés «araignées ermites brunes») renforcent les fils plats en utilisant une technique de tissage spéciale. Comme une machine à coudre vivante, l'araignée tisse environ 20 micro-boucles dans chaque millimètre de la toile. Ces «points» renforcent le filet collant et lui confèrent une résistance incroyable. Les chercheurs affirment que même si la forme des fils et les techniques de tissage des autres araignées sont différentes, la nouvelle découverte pourrait être un point de départ pour étudier les fibres naturelles produites par d'autres espèces.
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Conclusion
Pour l'humanité, cette information est extrêmement importante - sachant comment la nature crée des fils super forts et très légers, nous pourrons nous-mêmes créer leurs homologues synthétiques. Les toiles d'araignées artificielles seraient utiles partout, des industries militaires et médicales aux textiles ordinaires. Cependant, il est maintenant extrêmement difficile de recréer une telle fibre à l'échelle industrielle, et personne n'y est parvenu (bien qu'il y ait eu de telles tentatives il y a quelques années). Les scientifiques espèrent que de nouvelles recherches permettront, tôt ou tard, de mettre l'un des matériaux les plus complexes et les plus inhabituels au monde au service de l'humanité.
Vasily Makarov
