https://frosthead.com

Sutra Pertapa Coklat Lebih Kuat Daripada Baja Karena Dibangun Seperti Kabel

Sutra laba-laba sering disebut-sebut sebagai beberapa bahan terkuat di Bumi: Menurut beberapa perhitungan, ia bisa lima kali lebih kuat dari kabel baja dengan berat yang sama — meskipun perbandingan itu tidak sempurna. Jika manusia dapat membuat sutera laba-laba pada skala industri, yang telah mereka coba lakukan selama beberapa dekade, itu bisa mengarah ke era rompi anti peluru, helm, benang superstrong ringan dan patch yang dapat digunakan selama operasi dan bahkan pesawat pesawat ringan . Namun, satu masalah utama adalah para ilmuwan tidak tahu persis apa yang membuat sutra laba-laba begitu kuat dan elastis. Namun studi terbaru, mulai mengungkap misteri.

Salah satu alasan sutera laba-laba sulit untuk dipecahkan adalah bahwa helaian sutera sangat tipis dan mendapatkan perhatian yang baik pada benang silindris di bawah mikroskop adalah sulit. Courtney Miceli dari Science melaporkan bahwa itulah sebabnya para peneliti di College of William & Mary memusatkan perhatian pada sutra dari laba-laba pertapa cokelat, yang menghasilkan pita datar yang lebih mudah untuk diperiksa menggunakan mikroskop kekuatan atom untuk melihat untaian pada tingkat molekuler. Tingkat kerincian itu diperlukan — untaian sutera bisa sekecil 1/1000 ukuran rambut manusia.

Dalam studi terbaru mereka di jurnal ACS Macro Letters, tim menemukan bahwa alih-alih menjadi satu untai protein yang panjang, pita sutera seluruhnya terdiri dari 1 mikron nanostrama yang saling menempel secara paralel. Biasanya, sekitar 2.500 helai mini ini dirangkai membentuk satu helai sutra.

"Kami berharap menemukan bahwa serat itu satu massa, " kata rekan penulis Hannes Schniepp dari William & Mary dalam sebuah pernyataan. "Tapi yang kami temukan adalah bahwa sutra itu sebenarnya semacam kabel kecil."

Ini juga bukan penemuan sutera pertama tim. Dalam sebuah studi tahun 2017, mereka mengamati dengan seksama bagaimana arachnida kecil memutar sutra mereka, menemukan bahwa mereka menciptakan loop kecil yang menambah ketangguhan pada serat. Setiap untai memiliki hingga 500 loop per inci. Miceli melaporkan bahwa penelitian sebelumnya telah mengusulkan bahwa nanostrand terlibat dalam susunan sutera, tetapi tidak ada yang menganggap bahwa seluruh untai akan terdiri dari mereka. Berbekal penelitian dan informasi baru tentang loop, para peneliti sekarang telah membuat model baru untuk struktur laba-laba sutera. Nanotendrils tidak dikepang bersama seperti di kabel tali, tetapi malah terjebak bersama dengan ikatan lemah relativley. Namun, ketika mereka bertindak secara keseluruhan, untaian memberi sutra kekuatan yang luar biasa.

Studi lain yang diterbitkan pada akhir Oktober juga membantu para peneliti memahami sutra laba-laba. Para ilmuwan yang meneliti laba-laba janda hitam telah menemukan proses rumit yang mengubah asam amino, bahan mentah untuk jaring, menjadi sutra laba-laba yang sebenarnya. Dengan menggunakan mikroskop mutakhir, para peneliti dapat mengamati bagaimana kelenjar sutra laba-laba menyusun protein menjadi untaian sutra, suatu proses yang dapat membantu pemintal manusia menemukan cara yang lebih efisien untuk memproduksi sutra laba-laba untuk penggunaan komersial.

Sementara beberapa perusahaan dalam beberapa tahun terakhir telah mengumumkan rencana untuk membawa produk sutra laba-laba ke pasar dan memperkenalkan prototipe, termasuk sepatu dan jaket yang terbuat dari barang-barang tersebut, kami belum melihat pakaian arachno di mal setempat.

Sutra Pertapa Coklat Lebih Kuat Daripada Baja Karena Dibangun Seperti Kabel