Wątek złoty krzyżakowate silniejsza niż Kevlar

Własności tworzyw w czasie, tak że zajmuje zaskoczony. Na przykład, tkanina jest tkana z Kevlaru, ani noża, ani zwykle uderzenie pocisku. Ten syntetyczny włókno węglowe znajduje najszersze zastosowanie w produkcji kamizelek kuloodpornych i sprzętu sportowego, systemy akustyczne oraz elementów samolotu. I tym bardziej zaskakujące, że wątek, który wplata małe złote krzyżakowate Nephila clavipes, nie ulegając sile Kevlar ma przed nim znaczną przewagę: jest elastyczny, który jest w stanie skutecznie absorbują energię (przed przerwą, nitka jest rozciągnięta procent do trzydziestu).

Wideo: Czarny Kevlar Rękawiczki Rękawiczki resistace stali nierdzewnej drut

Ponadto surowiec do tzw Kevlar petrohimikaty dając toksyczne odpady. W „zielony” jako naturalne składniki, przy czym pająk tka sieć, nie ulega wątpliwości, organic w przyrodzie, są, jak należy żyć, biodegradowalne.

Inżynierowie chętnie wykorzystywane przędze Orb tkania jako alternatywa dla kevlaru. Jednakże, naturalny materiał jest zbyt drogie. Pająki - hodowla jedwabników nigdy nie zostały podjęte: są bardzo agresywne i nie brzydził kanibalizm. Ponadto, pająki nie są bardzo wydajne: oni splot nici, choć stale, ale bardzo powoli. Niemniej jednak te trudności nie znaczy, że można umieścić na krzyżu materiałów internetowych. Przyjść z pomocą chemików biotechnologii.

Nici osnowy krzyżakowate - proteiny jedwabiu, które są wytwarzane za pomocą specjalnych dławików. Tak więc, nić osnowy jest najbardziej interesujące pod względem ich zastosowania jako materiał biologiczny, spidroin stanowią dwa typy białek: najpierw utworzyć komórki kryształu i nadania im wytrzymałości, druga forma „bezpostaciowy” nieuporządkowane matrycę i są odpowiedzialne za elastyczność. Jak wiadomo, białka kodowanego przez odpowiednie geny. W ciągu ostatnich dziesięciu lat zidentyfikowane i przydzielone dużo białka. Oczywiście, aby rozszyfrować ich jest o wiele łatwiejsze niż w ludzkim genomie, ale tutaj mikrobiolodzy nie może się obejść bez potężnej technologii komputerowej. Dopiero wraz z rozwojem bioinformatyki a zwłaszcza komputerowej analizy biotechnologów genomu otrzymali niezbędne materiały do ​​manipulacji dziedzicznej informacji pająków.

Syntetyczne włókna Chodzi o to, że geny pająk jest włożona do DNA innego żywego organizmu, powodują, że do syntezy cząsteczki białek jedwabiu. Operację tę przeprowadza się z powodzeniem z kolonii bakteryjnych, które po modyfikacji genetycznej hodowano w specjalnym podłożu. Niezdolność do zrobienia tego bez ochrony i stał się główną wadą tego sposobu: drobnoustroje było karmić drogich aminokwasów - alaniny krystalicznej zasady i glicyny. Nawet białka okazało się to bardzo pełnowartościowym: bakterie były zbyt prymitywne w celu prawidłowego przełożenia długołańcuchowe obcego genu w odpowiedniej cząsteczki białka.

Próbować skonstruować organizm, który produkuje proteiny jedwabiu, a eksperci podjęły kanadyjskiej firmy biotechnologicznej Nexia. Zwróć uwagę na podobieństwo struktury wydzielnicze gruczołów pająków i ssaków naukowcy vshili genów kula tkackich do DNA kozy. Po operacji białek w postaci rozpuszczonej, ukazał się w mleku, a teraz pracują trudne do wyizolowania i zatężono je.

Najbardziej obiecujące uznawane za eksperymenty z roślinami. ostatni z tych wyników przedstawiono Udo Conrad (Udo Conrad) Niemieckiego Instytutu Genetyki Roślin (IPK). Konrad wszczepiono genów do genomu ziemniaka i tytoniu kuli tkania, dokonał znaczących zmian w składzie chemicznym dwóch kulturach na białkach jedwabiu mieć do 2% całkowitej masy białka roślin. Według niektórych szacunków, białka wytwarzane z wykorzystaniem roślin transgenicznych są 2-10 razy tańsza niż wytwarzane przez bakterie.

Pozostaje jednak inny problem nierozwiązany. Sztuczne białka jedwabiu są łatwo rozpuszczalne, i nierównomiernie się w wodzie, zbierają przekształcić grudek i niejednorodnego półstałej masy lepkiej. Tymczasem internetowa jest dobrze tolerowany deszcze. Tak że inżynierowie genetyka jest jeszcze dużo pracy, aby dać nowe właściwości białek. Teraz pracujemy z istniejących naturalnych i sztucznych materiałów. Naukowcy próby replikacji naturalny proces: jest również pająk gruczoły wytwarzają białka w postaci ciekłej, a następnie przechodzą przez specjalny przędzenia rurowe korpusy wysuszaniu i przekształcić wstęgę gwintu.

Jego techniką tkania uprzednio rozpuszczonego białka i opatentowany giant jak DuPont - znanym producentem Kevlar. Jednak przedstawiciele firm uznają, że jest to zbyt drogie, aby móc mówić o jakiejkolwiek wielkoskalowej produkcji włókien syntetycznych. Kilka miesięcy temu o początkach wspólnego projektu ogłosił już wspomniano Nexia i IPK. Kanadyjczycy uzyskując ich podstawa sekwencjonowaniu tych genów i Niemcy - stosunkowo tanie technologia jedwabiu roślin synteza białek. Nexia, nawiasem mówiąc, trzy lata współpracuje z armii Stanów Zjednoczonych i Kanady. Wojsko, z oczywistych względów, są zainteresowani „biostalyu” - tzw Nexia sztuczne włókno. Ale cokolwiek to nazwać, rozwój gotowego produktu nie jest gorsze właściwości mechaniczne naturalnego i efektywny kosztowo organizacji produkcji, pozostaje marzeniem. Wszystkie próbki z kilku włókien sztucznych pająków są tworzone tak daleko, nie iść do dowolnego porównaniu z wątku Orb tkania.

Jednak entuzjazm nie wziął naukowca. Wierzą, że gdy białka staną się bardziej dostępne, łatwiej będzie się rozwijać i skuteczne metody tkania. Podczas gdy pozostaje uczyć się od natury i zaskoczeni doskonałości naturalnych technologii.