Un ragno piccolissimo produce un filo veramente lungo
I ricercatori hanno spesso spiegato che le abilità dei ragni sono ricche di grandi proprietà meccaniche, a prescindere dalla loro specie. Le proprietà meccaniche dei fili di tela presi dal sacco di uova dell'aracnide cavernicolo Meta menardi però non erano mai state analizzate prima d'ora. Un team di ricercatori provenienti da Italia e Stati Uniti ha quindi messo sotto i riflettori il "ragno europeo per il 2012" della Società europea di aracnologia. Lo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista PLoS ONE. Gli scienziati, coordinati dal Laboratorio di nanomeccanica bio-ispirata del Politecnico di Torino in Italia, hanno raccolto fili di seta direttamente da varie grotte in Italia. Usando il microscopio elettronico a scansione ed emissione di campo (FESEM), il team ha prodotto immagini che mostrano che i fili sono fatti di lunghe fibre che raggiungono lunghezze fino a 7,5 volte maggiori della lunghezza della fibra iniziale. Gli aracnidi cavernicoli europei producono la seta per costruire sacchi di uova che proteggano lo sviluppo dei piccoli. I ricercatori hanno usato anche un macchinario per testare l'elasticità il quale ha tirato le fibre di seta fino al punto di rottura. La maggior parte delle specie produce sette o otto tipi di seta per vari fini. Per esempio, la seta di ormeggio ancora i ragni a una superficie mentre altri tipi di seta sono usati per costruire la struttura che intrappola la preda. La femmina del ragno cavernicolo europeo genera sacchi di uova a forma di goccia che pendono dal soffitto della grotta in luoghi bui e umidi. Questi sacchi sono tenuti sospesi tramite corti fili di seta tubuliforme. Le fibre sono ricoperte da una sostanza appiccicosa che le tiene unite tra di loro. I dati mostrano che le fibre messe insieme in modo fitto e casuale del sacco di uova possono srotolarsi fino a lunghezze che permettono loro di allungarsi significativamente. "Le forme delle curve di cedimento che abbiamo osservato hanno una forma simile a quelle dei fasci del nanotubo di carbonio (CNT)," scrivono gli autori. "Queste curve presentano una serie di pieghe o cadute di carico che sono indicative di difetti del sotto-fascio quando il fascio viene tirato in una direzione parallela al suo asse. Come possiamo vedere nei nostri dati, abbiamo anche una serie di pieghe che indicano che il cedimento del fascio, una volta raggiunto il picco di carico, avviene con la frattura dei sotto-fasci. Anche se le nostre curve erano simili a quelle dei fasci di CNT, erano completamente diverse da quelle dei fasci di tela di ormeggio e dei fili del sacco di uova. Confrontando i loro risultati con i nostri, vediamo che la tensione di cedimento e la robustezza dei primi è molto più alta. Sorprendentemente, la tensione sopportata dalle nostre fibre era eccezionalmente alta: alcuni fili sono stati tirati fino a oltre il 200%, raggiungendo valori di 721% fino a 751%, il che non è mai stato osservato in nessun filo di ragno o seta di sacco di uova. Tali enormi allungamenti suggeriscono un enorme meccanismo di srotolamento del filo." Il professor Nicola Pugno del Laboratorio di nanomeccanica bio-ispirata del Politecnico di Torino ha ricevuto un contributo iniziale del Consiglio europeo della ricerca (CER) di 1 milione di euro nell'ambito del Settimo programma quadro (7° PQ) dell'UE. Il progetto BIHSNAM ("Bio-inspired hierarchical super nanomaterials") ha avuto inizio quest'anno e sostiene la ricerca attinente a questi risultati.Per maggiori informazioni, visitare: PLoS ONE: http://www.plosone.org/home.action Politecnico di Torino: http://www.polito.it/
Paesi
Italia, Stati Uniti
