Bezobratlí vynálezci vyvinuli železné lepidlo

06.03. 10:43 | Autor:

Mořští mlži se dovedou přichytit ke skále tak pevně, že je neodtrhne ani nejsilnější vlnobití. Vděčí za to jedinečné kombinaci bílkovin a iontů železa, zajišťující pevnost a pružnost zároveň. Inspiraci u nich hledají i výrobci umělých materiálů.

Mlži se k podkladu přichycují takzvanými byssovými vlákny, jejichž hlavní stavební složkou je pevná a pružná bílkovina. Mohou se natáhnout až na dvojnásobek své normální délky a opět se vrátit do původního stavu, což je pro odolnost vůči nárazům vln klíčové.

ČTĚTE TAKÉ: Jednobuněčný inženýr staví železnici. Jde mu to skvěle

Tým amerických a německých vědců nyní v on-line verzi časopisu Science přichází se zjištěním, že důležitou stavební složkou vláken jsou také ionty železa. Bílkovina je ve vnějších vrstvách bohatá na aminokyselinu, která se vyznačuje schopností vázat na sebe kovové ionty, především právě železo.

Ionty železa spojují jednotlivé bílkovinné řetězce. Díky tomu jsou jednotlivá bílkovinná vlákna mezi sebou přes ionty železa propojena zvláštním typem vazby. Je asi o polovinu slabší než vazba mezi atomy v jedné molekule, ale má schopnost se po přerušení opět snadno a rychle spojit. Právě díky tomu jsou byssová vlákna tak pružná, aniž by to bylo na úkor jejich pevnosti. Dochází v nich sice k mikroskopickým trhlinkám, ty se však okamžitě opět zacelují, takže nikdy nepraskne vlákno po celé šířce.

Kombinace biologického polymeru a kovových iontů by mohla inspirovat i vývoj umělých materiálů budoucnosti. Už dříve vědci přišli na to, že obohacením o některé kovy lze významně vylepšit také vlastnosti pavoučího vlákna.

ČTĚTE TAKÉ: Pavučina s příměsí kovů: materiál pro Spidermana

Foto: Matthew Harrington et al./Science