Мне давно хотелось посвятить одну из статей такой теме, которая при поверхностном ознакомлении напоминает об «игнобелевской премии», но на самом деле обладает большим практическим потенциалом, в том числе, в промышленных масштабах. И вот такая тема нашлась. В моем блоге я не раз обращался к бионике и даже (немного) к биоинформатике, но сегодня тема будет по-настоящему экстравагантной.
К паукам можно относиться как угодно: их можно бояться, недолюбливать или держать в качестве питомцев. Но любой, от арахнофоба до арахнолога, согласится с тем, что они мастера по строительству своих сетей. Научное сообщество уже очень давно и с большим интересом наблюдает за членистоногими прядильщиками, но полностью раскрыть все их секреты пока еще не удалось. И вот ученые из университета Джонса Хопкинса (США) решили детально рассмотреть и описать процесс строительства паутины, используя при этом искусственный интеллект и приборы ночного видения. Выяснилось, что разные виды пауков подчиняются общим правилам в ходе создания своих сетей. Следовательно, наблюдение за движениями лапок может предсказать, что именно будет строить паук. На какие стадии можно разделить строительство паутины, как пауки ведут себя во время каждой из них, и как эти данные могут помочь в понимании нас самих? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »
На мировое научное сообщество возложено много обязанностей, особенно в наше неспокойное время. Разработка вакцин от лихорадящих планету вирусов, изобретения новых типов топлива, решение проблем загрязнения окружающей среды — это лишь малая толика того, чем занимаются ученые по всему миру. Однако это не означает, что для более «странных» исследований не осталось места. Ученые из Базельского университета (Швейцария) решили выяснить, как гравитация влияет на строительные способности пауков и на геометрию их сетей. Для этого они проанализировали результаты многих исследований, начиная с опытов 1952 года. Что будет, если на паука приклеить груз, как себя ведут пауки на МКС, и какие факторы влияют на геометрию их сетей? Об этом мы узнаем из доклада ученых. Поехали.Читать полностью »
Неизвестно, как учёным из итальянского Университета Тренто в голову пришла такая идея, но они решили спрыснуть пауков водой, содержащей углеродные нанотрубки и частицы графена. В результате пауки стали плести прочнейшую паутину с рекордными характеристиками.
Обычная паутина – удивительное творение природы. В относительных показателях она превосходит практически все материалы, которые пока научился изготавливать человек. Она так же прочна на растяжение, как сталь, имея при этом в шесть раз меньшую плотность. А некоторые виды паутины способны ещё и растягиваться в пять раз.
Исследователи подвергли эксперименту полтора десятка паучков, которые, ничего не подозревая, спокойно жили в итальянской сельской местности. У нас такие пауки известны, как пауки-сенокосцы, или пауки-долгоножки. После обработки водой, содержащей углеродные наноматериалы, пауки выдали паутину со следующими характеристиками:
Читать полностью »
Паутина — прочнейший из известных материалов, производимый живыми организмами, и даже кевлар уступает ей более чем в 10 раз. Теперь учёные усилили её углеродными нанотрубками, делая её крепче обычной паутины, и повышая её электрическую проводимость, что может привести к созданию новой паутино-электроники.
Естественная прочность нити делает её потенциально ценной для коммерческого применения во многих областях. Исследователи уже изучают её медицинский потенциал, например, при создании искусственной кожи или сухожилий.
Кроме того, паутина может сильно сокращаться, полагаем это свойство может пригодиться при производстве искусственных мышц для роботов или протезов. К примеру, паутина толщиной всего в 1 мм может поднять груз весом в 5 кг, что в 50 раз больше того, что могут поднять наши мышцы той же толщины.
Прим. переводчика: видимо имеется ввиду суперконтракция:
Когда паутина намокает, она сильно сокращается (это явление получило название суперконтракции). Это происходит потому, что молекулы воды проникают в волокно и делают неупорядоченные гидрофильные участки более подвижными. Если паутина растянулась и провисла от попадания насекомых, то во влажный или дождливый день она сокращается и при этом восстанавливает свою форму.
Большая прочность и гибкость делает её привлекательным материалом для использования в электронике, но такое применение зависит от того насколько совместимой с электропроводящими материалами сделают её учёные. Вот почему они объединили паутину с углеродными нанотрубками, чья электропроводность привлекала исследователей десятилетиями.
Читать полностью »
