Khám phá

Tiết lộ bí mật của loài nhện tạo ra sợi tơ bền nhất thế giới

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một loại protein độc nhất khiến tơ nhện có độ dai chắc cao hơn gấp 10 lần sợi Kevlar.

Pha vồ mồi chớp nhoáng của nhện cửa sập / Rắn cực độc tử chiến nhện độc không kém và kết quả 'choáng'

"Chúng tôi hy vọng rằng, khám phá của chúng tôi sẽ được sử dụng để tạo ra các vật liệu mới có độ bền không thua kém sợi tơ của loài nhện vỏ cây Darwin (Caerostris darwini), mà sợi tơ của chúng là loại vật liệu sinh học bền nhất trên Trái đất. Phát hiện của chúng tôi một lần nữa cho thấy rằng, các cuộc nghiên cứu sinh học tiến hoá là rất quan trọng đối với sự phát triển của công nghệ sinh học", nhà khoa học Jessica Garb đến từ Đại học Massachusetts Lowell (Hoa Kỳ) cho biết.

Mạng nhện thu hút sự chú ýcủa nhiều kỹ sư, nhà hóa sinh và nhà sinh học. Kỹ sư quan tâm đến những phương pháp tạo ra mạng lưới, nhà hóa sinh muốn biết thành phần hóa học của sợi tơ, và nhà sinh học muốn làm sáng tỏ các cơ chế thích nghi mà con nhện sử dụng để tạo mạng. Các nhà khoa học cho rằng, sao chép các kỹ năng của nhện sẽ giúp chúng ta tạo ra áo giáp siêu nhẹ và cấu trúc siêu bền.

Những con nhện vỏ cây thuộc loài Caerostris darwini sống trong các khu rừng trên đảo Madagascar thu hút sự chú ý đặc biệt to lớn. Những con nhện này tạo mạng lưới bền nhất và có kính thước lớn nhất thế giới, có diện tích vài mét vuông và sợi tơ có chiều dài tới 25 m.

Bà Garb ghi nhận, sợi tơ của chúng mạnh gấp đôi so với mạng của các loài nhện khác, nhưng, trước đây các nhà khoa học đã không biết nguyên nhân của hiện tượng đó. Gần đây, các nhà vật lý đã phát hiện ra rằng, trên thực tế, các sợi tạo mạng của nhện Darwin có thể kéo dài gần gấp đôi khi ai đó cố gắng phá vỡ chúng, nhưng cơ chế phân tử của độ đàn hồi đáng kinh ngạc này đã là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.

Vấn đề là ở chỗ: tơ của tất cả các loài nhện, kể cả Caerostris darwini, là sợi protein có cấu trúc giống nhau cho tất cả các loài nhện. Điều này khiến các nhà khoa học suy nghĩ về việc tại sao chỉ riêng loài nhện Madagascar có độ bền phi thường.

Tiết lộ bí mật của loài nhện tạo ra sợi tơ bền nhất thế giới - Ảnh 1.

Ảnh minh họa.

Để trả lời câu hỏi này, nhà khoa học Garb và các đồng nghiệp của bà đã trích xuất các tế bào tạo ra tơ trong các cơ quan của nhện, theo dõi hoạt động của các gen khác nhau trong các tế bào đó và giải mã cấu trúc của chúng. Ngoài hai loại protein trong tơ nhện đã được biết đến, các nhà khoa học đã phát hiện một loại peptide khác biệt rõ rệt với cấu trúc của chúng.

Sau khi phân tích cấu trúc của phân tử được đặt tên là MaSp4, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, nó chứa một lượng lớn proline, một loại axit amin, có lẽ liên quan đến mức độ đàn hồi của mạng nhện. Các liên kết của protein này được tích hợp vào các sợi tơ có thể mang đặc tính đàn hồi của lò xo, giúp mạng nhện co giãn và đồng thời duy trì độ bền cao.

Ngoài MaSp4, tính chất độc đáo của mạng nhện Caerostris darwini có thể liên quan đến thực tế là các cơ quan kéo sợi của con nhện có chiều dài bất thường và được sắp xếp hơi khác so vớicác loài nhện khác. Như các nhà khoa học giả định, các đặc điểm này giúp cho ba loại protein tơ nhện liên kết chặt chẽ hơn với nhau và xếp thành hàng trơn, điều đó làm tăng độ bền và không làm giảm tính đàn hồi.

Các nhà khoa học hy vọng rằng, tất cả những khám phá này sẽ giúp tạo ra phiên bản tổng hợp giống như tơ nhện để thay thế sợi Kevlar trong áo giáp, cũng như để thay thế các sợi tơ cổ điển đang được sử dụng trong y học, ngành dệt may và nhiều lĩnh vực khác.

Có thể bạn quan tâm
Theo Dân trí
 
Loading...
 

End of content

Không có tin nào tiếp theo

Xem nhiều nhất

Cột tin quảng cáo

Có thể bạn quan tâm

 

Giấy phép hoạt động báo chí điện tử số 76/GP-BTTTT cấp ngày 26/02/2014
Phó Tổng biên tập: Nguyễn Thị Bích Hường
Tổng Thư ký toà soạn: Đỗ Lê Tảo
Địa chỉ: A125, 37 Hùng Vương, P. Điện Biên, Q. Ba Đình, TP. Hà Nội.
Email: bbt.doanhnghiepvn@gmail.com

Bảng giá quảng cáo
Hotline: 0912.480.246 - 024.33505280
Doanh nghiệp Việt Nam giữ bản quyền nội dung trên website này.
Cấm sao chép, trích dẫn dưới mọi hình thức trừ khi có sự đồng ý bằng văn bản của Doanh nghiệp Việt Nam.
Thiết kế bởi TRASCO.JSC