Spindeltrådens unika kombinationen av styrka och böjlighet har länge setts som högintressant inom biomimetikens område – det forskningsområde där man avsiktligt studerar naturen, för att sedan överföra lärdomarna till mänsklig ingenjörskonst.
Intresset har varit särskilt stort då man vill ersätta vävnad i människokroppen, men även för andra ändamål inom det medicinska området. För ett par år sedan lyckades ett forskningsteam från Sveriges lantbruksuniversitet och Karolinska Institutet uppfinna en fungerande metod, där de tillverkat kilometerlånga trådar som liknar spindeltråd. Samtidigt som materialet blir lätt är det starkare än stål. Det är biologiskt nedbrytningsbart och tolereras av människokroppen. 1
Ett annat exempel inom biomimetikens område är textilindustrin, där man i framtiden hoppas kunna få fram avancerade och slitstarka material, liknande spindeltråden. Och många företag världen över ligger i framkant med att lyckas i sin forskning. Nu föreslår några finska forskare en kombination av träfibrer och spindeltråd som ett framtida ersättningsmaterial för plast. Även detta biologiskt nedbrytningsbart och miljövänligt så det heter duga.2
I en forskningsstudie för några år sedan visades en del av hemligheten bakom styrkan och elasticiteten hos spindeltråden. Genom datormodeller har forskarna kunnat se hur spindlarnas silkestrådar består av plana kristallplattor. Dessa hålls ihop av svaga och mycket flexibla vätebindningar. Om spindeltråden utsätts för tryck, som exempelvis att någon sliter i spindeltråden, börjar vätebindningarna samarbeta med varandra. Blixtsnabbt vrider de kristallplattorna till ett läge där de blir som allra starkast tillsammans. Och detta på det ställe på tråden där den utsätts för yttre påfrestning.3-5
En annan intressant egenskap hos spindelnät är att de oavsett vätan i naturen hela tiden är lika klistriga och klibbiga. Orsaken är ett speciellt protein, spidroin – ett protein som ändrar form beroende på luftfuktighet, och även kan stöta bort vatten från spindeltråden.6-7
Spindeltrådens styrka kan variera mellan olika spindelarter. Den allra starkaste har forskarna hittat hos en spindel på Madagaskar – Caerostris darwini, eller på svenska Darwins barkspindel. Enligt en nyligen framlagd forskningsstudie är den tråden dessutom det starkaste biologiska material som forskarvärlden känner till.8
Källor:
1. https://www.slu.se/ew-nyheter/2017/1/nu-kan-vi-spinna-konstgjord-spindeltrad/
2. https://advances.sciencemag.org/content/advances/5/9/eaaw2541.full.pdf
3. http://www.physorg.com/news187776815.html
4. Nature Materials 2010 vol 9 sid 359 – 367, Keten et al “Nanoconfinement controls stiffness…”
5. https://www.nature.com/articles/nature08729
6. https://www.nature.com/articles/s41467-018-07227-5
7. https://en.wikipedia.org/wiki/Spidroin
8. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0026847
Läs mer om spindlar och spindeltråd