Stärker als Kevlar Spinnen spinnen Superseide

Italienische Wissenschaftler haben Spinnen dazu gebracht, Fäden zu produzieren, die härter sind als das Kevlar in schusssicheren Westen. Jetzt rätseln sie, wie ihnen das gelungen ist.

Zitterspinnen (Archivbild): Nicht alle überlebten das Experiment
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Zitterspinnen (Archivbild): Nicht alle überlebten das Experiment


Schon im Normalzustand ist Spinnenseide ein ausgesprochen wundersames Material. Es kann stärker belastet werden als Stahl, ist trotzdem um ein Mehrfaches seiner Länge dehnbar, dabei zugleich maßvoll wasserfest und aufnahmefähig für Wasser. Einer Gruppe von Wissenschaftlern an der Universität im italienischen Trient ist es nun offenbar gelungen, die Rezeptur der Proteinfäden so zu verändern, dass sie noch viel härter werden.

Die Methode, mit der sie das erreichten, erscheint allerdings profan: Sie besprühten Spinnen mit Wasser, in das sie Kohlenstoff-Nanoröhrchen beziehungsweise Graphenpartikeln gemischt hatten. Graphen ist härter als Diamant und fester als Stahl.

Insgesamt 15 Tiere aus der Familie der Pholcidae (Zitterspinnen) haben sie für ihre Versuche gefangen, Alter und Geschlecht der Spinnen dabei nicht beachtet, schreiben die Wissenschaftler (PDF).

Das Ergebnis des Experiments ist umso erstaunlicher. Eine der mit Nanoröhrchen besprühten Spinnen produzierte nach der Behandlung einen Faden, der dreieinhalbmal stärker und reißfester war als die bislang stärkste bekannte Spinnenseide. Messungen hätten ergeben, dass diese Seide belastbarer sei als jede andere bekannte Faser, schreibt die "MIT Technology Review". Nicht einmal Kevlar, aus dem unter anderem schusssichere Westen hergestellt werden, kommt da heran.

Wie funktioniert das?

Zum einen aber haben nicht alle Tiere das Experiment überstanden. 4 der 15 Spinnen starben kurz nachdem sie besprüht wurden. Zum anderen können die Wissenschaftler nicht erklären, wie es dazu kommt, dass die Achtbeiner die so deutlich verbesserte Seide spinnen. Zwar konnte man nachweisen, dass die Nanopartikel in den neuen Fäden vorhanden sind, doch wie sie dort angeordnet sind, ist unklar.

Eine Theorie wäre, dass sich die aufgesprühten Nanopartikel von außen auf die Seide legen. Das halten die Forscher aber für unwahrscheinlich, weil man "nicht davon ausgehen kann, dass eine solche äußere Beschichtung signifikant zu der beobachteten mechanischen Verstärkung beitragen würde".

Wahrscheinlicher sei es, dass die Tiere die Partikel mit dem Wasser aufgenommen haben und diese beim Spinnen der Seide direkt in das Material einbauen. Auf diese Weise könnten Graphen und Nanoröhrchen die Eigenschaften der Seide am stärksten beeinflussen.

Ein Spinnennetz für Flugzeuge

Aber selbst wenn diese Frage geklärt würde, blieben andere offen. Zum Beispiel die, wofür man derart robustes Gewebe überhaupt einsetzen würde. Dem "New Scientist" sagte der an dem Projekt beteiligte Nicola Maria Pugno, man könnte daraus etwa riesige Sicherheitsnetze herstellen, um abstürzende Flugzeuge aufzufangen.

Doch bevor man an solche Projekte denkt, muss erst ein grundlegendes Problem des neuen Werkstoffs gelöst werden. Denn bisher gibt es laut "MIT Technology Review" keine Methode, um Spinnenseide im industriellen Maßstab zu gewinnen. Zunächst müsste man also daran arbeiten, das Material wirtschaftlich herstellen zu können.

In der Zwischenzeit könnten sich die Italiener allerdings damit beschäftigen, ihre Sprühmethode auf andere Tiere und Pflanzen zu übertragen. Das, so die Forscher, könnte letztlich "zu einer neuen Klasse bionischer Materialien für eine Vielzahl von Anwendungen führen".

mak

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insgesamt 52 Beiträge
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Seite 1
ItchyDE 10.05.2015
1.
Stark genug für einen Space Elevator?
Hokuspokus 10.05.2015
2. ..und wenn es in die menschliche Nahrungskette gelangt...
..freut sich das Klärwerk über die unzerstörbaren Hinterlassenschaften. Vorausgesetzt man gehört zu den paar Prozent, die die Aufnahme überlebt haben, wie bei den Spinnen.
der.schultze 10.05.2015
3. Qualitätsjournalismus?
Wie ist der Begriff 'Härte' in diesem Zusammenhang definiert? Schultze
der.schultze 10.05.2015
4. Qualitätsjournalismus?
Wie ist der Begriff 'Härte' in diesem Zusammenhang definiert? Schultze
kevinschmied704 10.05.2015
5. itchyDE
oh das find ich is ein guter gedanke. wenn man das dafür eines tages dazu nutzen würde...das wäre genial! :)
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