By Fascinantne karakteristike paukove svile poznate su već desetljećima. Specifičnost paukove svile sastoji se u tome što je istovremeno i rastezljiva i čvrsta. Premda je guma rastezljivija, puknut će puno brže. Čelik je, pak, gotovo osam puta gušći od paukove svile, pa uspoređuju li se težine, paukova je svila oko šest puta jača od čelika. Paukova svila jedini je materijal izvrsne rastezljivosti i dobre izdržljivosti.
Velika rastezljivost paukove svile ljudima već dugo služi kao izvor nadahnuća. Mreža mora uhvatiti teškog kukca u letu i zaustaviti ga, a da se pri tome ne pokida i da zbog djelovanja trzajne sile ne izbaci kukca natrag iz mreže. Taj proces podsjeća na djelovanje užadi za zaustavljanje zrakoplova koji slijeću na nosače aviona.
Zbog toga ne iznenađuju pokušaji industrijske proizvodnje paukove svile. Problem je što se pauka ne može uzgajati u velikom broju. To su agresivna, osamljena stvorenja koja, zatvori li ih se zajedno, jedu jedna druge.
Ipak, bez obzira na spomenute poteškoće prva dokumentirana upotreba paukove svile dogodila se 1709. godine Te je godine Francuz Xavier Saint-Hilaire Bon od paukove svile izradio rukavice i čarape, te ih darovao Luju XIV.
Bioinspiracija i nanostrukture
Zbog proizvodnje paukove svile u većim količinama započelo se s oponašanjem strukture toga materijala. U tom smislu od ključne je važnosti biomimetika, jer omogućava uvid u važne spoznaje o paukovoj svili. Biomimetika, britanski izraz za bioinspiraciju, je nova znanost koja proučava prirodna načela evolucijskoga stvaranja materijala kako bi se stvorilo ono što priroda nikada, bolje reći do sada, nije uspjela razviti.
Kreativnost prirode znatnim djelom se nalazi u nanoskopskom području, a strukture koje priroda gradi na toj razini možemo nazvati nanostrukturama. Jedan nanometar je milijarditi dio metra odnosno milijunti dio milimetra.
To nanoskopsko područje u kojem priroda kreira mnoštvo procesa dugo je bilo velika nepoznanica, jer je ljudima odnosno znanstvenicima bilo nevidljivo. Kombinacija kemije i analize rendgenskih snimki 50-ih godina 20 stoljeća, po prvi puta su omogućili znanstvenicima uvid u strukturu mnogih važnih bioloških molekula, osobito molekula bjelančevina.
Još bolji uvid u svijet nanoskopskih veličina omogućio je 1965. godine izum skenirajućega elektronskoga mikroskopa kojeg su razvili stručnjaci Cambridge Instrumentsa. Nakon toga, stvoreni su još napredniji elektronički uređaji, poput mikroskopa atomske sile, te je razvijen niz različitih tehnika za otkrivanje prirodnih struktura.
Najlon
Industrijsko oponašanje prirodnih svilenih tkanina u komercijalne svrhe započelo je izumom najlona 1937. godine. Najlon je četiri godine nakon njegova izuma smatran beskorisnim tehničkim vlaknom, sve dok nije otkriven način hladnoga izvlačenja koji je dramatično povećao njegovu izdržljivost.
Čvršća inačica najlona, kevlar, izumljen je 1963. godine. Najlon i kevlar izumili su istraživači američke korporacije Du Pont. U proizvodnji najlona i kevlara, materijala koji najviše podsjećaju na paukovu svilu, upotrebljavaju se otrovne kemikalije na visokim temperaturama i pri njihovoj proizvodnji nastaju otrovni nusproizvodi Zbog toga nisu ekološki, premda pokušavaju imitirati prirodne materijale.
U lipnju 2002. godine kanadska tvrtka Nexia Biotechnologies iz Quebeca objavila je vijest kako je postigla uspjeh u proizvodnji industrijski značajnih količina paukove svile. Ona se proizvodila iz mlijeka genetski modificiranih koza. Svila razvijena u kompaniji Nexia Biotechnologies nazvana je BioSteel. To se dogodilo u sklopu projekta koji je financirala američka vojska koja je godinama istraživala paukovu svilu kao materijal za izradu prsluka otpornih na metke.
Međutim, 16 mjeseci nakon objave o istraživačkom uspjehu stručnjaka Nexije, američka vojska prekinula je suradnju s tom tvrtkom. Naime, BioSteel kakav je bio u ono vrijeme nije mogao zadovoljiti vojne potrebe za kvalitetom i kvantitetom. Američka tvrtka PharmaAthene preuzima 2005. godine najvažniji proizvod Nexia Biotechnologiesa – Protexiju, a BioSteel se svodi na beznačajan ostatak znatno smanjenoga pogona.
Nije iznenađujuće što brojni znanstvenici paukovu mrežu smatraju svetim gralom znanosti o materijalima.
Comments