Тема: Испытание паутины Человека-паука: действительно ли паучья нить прочнее стали и жёстче кевлара?
Сравнение с материалами: Паутина прочнее стали по весу (удельная прочность примерно в 2 раза выше, чем у сверхпрочной стали) и в 10 раз жёстче кевлара.
Прочность: Предел прочности типичной паутины (dragline) около 600–1600 МПа (у коры Дарвина до 1600 МПа), но сталь может достигать 3000 МПа. Однако сталь в 6 раз плотнее, поэтому при равной массе и длине паутина выдерживает вдвое большую силу.
Жёсткость: Паутина поглощает энергию до разрушения: у типичного образца около 205 МДж/м³, у коры Дарвина до 520 МДж/м³, что в 3 раза больше, чем у сверхпрочной стали (170 МДж/м³) и в 10 раз больше, чем у кевлара (50 МДж/м³).
Структура: Семь типов шёлка, самый прочный — dragline (major ampullate). Внутри волокна: нанокристаллы (жёсткие блоки) и аморфные области (эластичные), которые вместе обеспечивают прочность и растяжимость.
Производство: Пауков сложно разводить из-за каннибализма, поэтому паучий шёлк дорог (около $7 млн за кг). Учёные пытаются производить белки в E. coli, дрожжах, растениях, козах, но сложно воспроизвести процесс прядения.
Трансгенные шелкопряды: Компания Kraig BioCraft вводит гены паука в шелкопрядов через piggyBac или CRISPR. Получается гибридный шёлк, достигающий ~60% прочности паучьего, и уже производится около полутонны коконов в год.
Применение: Одежда (The North Face, Goldwin), бронежилеты (армия США), медицинские импланты для восстановления нервов.
Испытание: Ведущий и Дерек провели первое в истории раскачивание на настоящем (трансгенном) паучьем шёлке; нить выдержала вес, но порезала кожу из-за своей тонкости.
Пересказ сгенерирован ИИ по материалам источника. Возможны неточности, сверяйтесь с оригиналом.
Veritasium: наука в видео
Такие материалы каждый день: лента «Veritasium: наука в видео» в приложении
Только по делу, без лишнего. Новое появляется само.