Örümcek ağlarının o gücü ve esnekliği, biyomimikri (doğadan ilham almak) ve malzeme bilimi alanlarında birçok araştırmanın konusu.
Yapısal özelliklerinden ve kullandıkları proteinlerden ağ yapım sürecine kadar biraz da örümcek ağlarını mikroskop ile izleyelim.
Örümcek ağlarının dayanıklılığı, temel olarak "spidroin" adı verilen özel bir protein türünden kaynaklanıyor.
Bu proteinler, örümceklerin karın bölgesinde bulunan ipek bezlerinden salgılanıyor ve iplik hâline getiriliyor. Spidroin proteinleri de hem güçlü hem de esnek olabilen bir yapı oluşturuyor.
Proteinler, amino asitlerin belirli bir düzenle dizilmesiyle oluşuyor ve bu düzen, ağların esneklik ve gerilme dayanıklılığı gibi özelliklerini belirliyor.
Oldukça esnek olmakla kalmayıp çelikten de beş kat daha güçlüler.
Şaşırtıcı ama gerçek çelik bilgisinin yanı sıra bir de örümcek ağları insan saçından 1000 kat daha ince bir yapıdalar. Her bir telin çapı ise milimetrenin 20 milyondan biri olan binlerce nanotelden oluşuyor.
Nano ölçekli kristal bölgeler ve amorf (düzensiz) bölgeler içeren bu yapı sayesinde ağın gücü arttırılırken esneklik de sağlanıyor. Yapıları, örümcek ağlarının yüksek gerilme dayanıklılığı ve kırılmadan uzayabilme yeteneği sunuyor.
Örümcekler, ağ yaparken son derece titiz bir süreç izliyorlar.
Öncelikle, bir başlangıç ipliği oluşturarak ağın temelini atıyorlar. Daha sonra, bu iplikleri çaprazlayarak ağın merkezini oluşturuyorlar. Merkezden dışa doğru spiral şekilde ilerleyerek de ağı tamamlıyorlar.
Bu süreçte, farklı türde ipekler kullanıyorlar. Örneğin, çerçeve iplikleri daha sert ve dayanıklıyken, yapışkan av iplikleri daha esnek ve avı yakalamak için özel bir yapışkan maddeyle kaplı.
Örümcek ağlarının bu eşsiz özellikleri, insan yapımı malzemeler için ilham kaynağı.
Bilim insanları, örümcek ipeğinin yapısını taklit ederek yeni nesil biyomalzemeler, dikiş iplikleri, balistik koruma malzemeleri ve daha birçok uygulama geliştirmeye çalışıyor. Örümcek ipeği, biyolojik olarak uyumlu ve çevre dostu bir malzeme olması nedeniyle de büyük ilgi görüyor.
Bundan sonra “Örümcek ağı ya işte!” deyip geçmeyeceğinize eminiz.
Kaynaklar: Hamilton Caster, Science Adviser, TKSSTBu içeriklerimiz de ilginizi çekebilir: