Spinnenseide wird oft als eines der stärksten Materialien der Erde angepriesen: Nach einigen Berechnungen kann sie bis zu fünfmal stärker sein als Stahlkabel mit ähnlichem Gewicht - obwohl dieser Vergleich nicht perfekt ist. Wenn Menschen Spinnenseide in industriellem Maßstab herstellen könnten, was sie seit Jahrzehnten versuchen, könnte dies zu einer Ära leichter kugelsicherer Westen, Helme, superstarker Fäden und Aufnäher führen, die während der Operation und sogar leichter Flugzeugrümpfe verwendet werden könnten . Ein Hauptproblem ist jedoch, dass Wissenschaftler nicht genau wissen, was Spinnenseide so stark und dehnbar macht. Jüngste Studien beginnen jedoch, das Rätsel zu lösen.
Ein Grund, warum es schwierig ist, Spinnenseide herauszufinden, ist, dass die Seidenstränge super dünn sind und es schwierig ist, die zylindrischen Fäden unter dem Mikroskop genau zu betrachten. Courtney Miceli von Science berichtet, dass sich Forscher am College of William & Mary auf Seide aus der braunen Einsiedlerspinne konzentriert haben, die ein flaches Band erzeugt, das sich leichter mit dem Rasterkraftmikroskop untersuchen lässt, um die Stränge auf molekularer Ebene zu untersuchen. Diese Detailgenauigkeit ist erforderlich - die Seidenfäden können bis zu 1/1000 der Größe eines menschlichen Haares betragen.
In ihrer neuesten Studie in der Zeitschrift ACS Macro Letters stellte das Team fest, dass das Seidenband nicht nur aus einem langen Proteinstrang besteht, sondern vollständig aus 1 Mikrometer langen, parallel aneinander geklebten Nanosträngen. Typischerweise klammerten sich ungefähr 2.500 dieser Ministränge zusammen, um einen Strang Seide zu bilden.
"Wir hatten erwartet, dass die Faser eine einzige Masse ist", sagt Co-Autor Hannes Schniepp von William & Mary in einer Erklärung. "Aber was wir fanden, war, dass die Seide tatsächlich eine Art winziges Kabel war."
Dies ist auch nicht die erste Entdeckung des Teams. In einer Studie aus dem Jahr 2017 haben sie genau untersucht, wie die kleinen Spinnentiere ihre Seide spinnen und dabei festgestellt, dass sie winzige Schleifen bilden, die die Fasern härter machen. Jeder Strang hat bis zu 500 Schleifen pro Zoll. Miceli berichtet, dass frühere Studien vorgeschlagen hatten, dass Nanostränge an der Zusammensetzung der Seide beteiligt waren, aber niemand hatte geglaubt, dass der gesamte Strang aus ihnen bestehen würde. Mit der neuen Forschung und den Informationen über die Schleifen haben die Forscher nun ein neues Modell für die Struktur der Spinnenseide erstellt. Die Nanotendrils sind nicht wie in einem Seil geflochten, sondern mit relativ schwachen Bindungen zusammengeklebt. Wenn sie jedoch als Ganzes wirken, verleihen die Fäden der Seide ihre unglaubliche Festigkeit.
Eine andere Ende Oktober veröffentlichte Studie hilft Forschern auch dabei, Spinnenseide zu verstehen. Wissenschaftler, die schwarze Witwenspinnen untersuchen, haben den komplexen Prozess herausgefunden, der Aminosäuren, den Rohstoff für die Gewebe, in echte Spinnenseide umwandelt. Mithilfe modernster Mikroskopie konnten die Forscher beobachten, wie die Seidendrüsen der Spinne die Proteine zu Seidensträngen zusammensetzen. Dieser Prozess könnte den menschlichen Spinnern helfen, effizientere Wege zur Herstellung von Spinnenseide für die kommerzielle Nutzung zu finden.
Während einige Unternehmen in den letzten Jahren Pläne angekündigt haben, Spinnenseidenprodukte auf den Markt zu bringen und Prototypen einzuführen, darunter Schuhe und Jacken aus dem Material, haben wir noch keine Arachno-Kleidung im örtlichen Einkaufszentrum gesehen.
