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2010年12月03日

蜘蛛の糸の粘り気の謎!?

NSF(National Science Foundation/国立科学財団)は、NSFによって支持された研究者は蜘蛛の糸を研究して、この粘着質の特性に関して学び、そして、それらの調査結果は新しいバイオ接着剤と水中で働く接着剤が開発できるかのしれないと報告した。

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オハイオ州のアクロン大学( University of Akron in Ohio)重合体科学部(department of polymer science)のチェアーで、教授であるアリ・デノジワラ(Ali Dhinojwala)と博士の候補のバサブ・サーニ(Vasav Sahni)は、これらの研究に関して、生物学者ではなく、マテリアル科学者であると考えている。

それにもかかわらず、彼らは、いろいろなことを理解するとき、自然が多くの考えを提供し、が時々近く生物が原因となっていた状態で、パーソナルな意味を発見すると言っている。

例えば、彼らが、蜘蛛の糸の粘り気について、「私たちは、この領域で働くときほどセクシーなことはないと思った。」と認め、バサブ・サーニは、「大きい、怖い蜘蛛。私はほとんど、蜘蛛の糸と働くことが、蜘蛛と働くことを意味すると理解しませんでした。」といている。
「蜘蛛が餌食を待って、新しく引き伸ばした蜘蛛の巣の入り組んだ作業。」
「それから、私は、働いている蜘蛛が無毒のことを知りました。そして、それは少し私を落ちつかせました。」と言っている。

スパイダーウェブを直接接触することで、蜘蛛が胃の腺の1つから作り出す接着剤のような物質の結果、多くがどれくらいねばねばするかを知っている。

しかし、最近まで、科学者は、スパイダーウェブの接着剤がどのように振る舞ったかを理解していなかった。

アリ・デノジワラ教授と博士の候補のバサブ・サーニは、球を編んだクモがそれらがそれらのウェブの一部として回転させる絹の丸いリングに沿って堆積させる顕微鏡の物質の特性を理解しようとするために生物学の教授トッド・ブラックレグ(Todd Blackledge)と一緒に研究することになった。

髪の直径より3倍薄いそれらの小滴(droplets)は、蜘蛛が食べる蠅や他の昆虫を捕らえる。

アリ・デノジワラ教授は、
「それは粘り気ではありません。」
「私たちは付着をより理解したかった。」
「それは、どれくらい弾性があるか?」
「それは、どれくらい伸縮性がるか?」
「目的はそれが成り立ったものを決定することになっていませんでした。方法以外の振る舞います。そして、なぜ、それはそれほど粘着性があるか?」

蜘蛛の糸は、非常にもつれている重合体で構成され、その重合体は、非常に効率的、物理的、または化学的に架橋処理されて、力を伝える。

顕微鏡の下で研究者は、蜘蛛の糸の力伸長挙動を測定している間、個々の接着剤滴を引した。小さい探測装置を使用にすることは、簡単ではなかった。

そして、そのマテリアルが粘着性であって、かつ弾性であることが判った。

蜘蛛が彼らを征服して、むさぼり食うことができるくらいの長い間、犠牲者として捕らえ続け、速く飛んで、入ってくる昆虫を捕らえるための高価な財産であった。

全くの液体であるというわけではなく、はちみつ、および愚かなパテのようなマテリアルの一貫性。
アリ・デノジワラ教授は、
「チューインガムをような気分です。」
「ただ、伸びて、伸び続けます。」
「高湿度条件における蜘蛛の仕事は、雨を含む耐水に役に立つことが、特徴です。」
「実際に、湿気なしでは粘り気がなくなります。」
「いったん水をそれに置くと、地面に描く線テープのようにそれ以上ねばねばしない。」
「この接着剤は、ねばねばするために水を必要とします。」

研究者は、データが包帯、特に水に接触してそれらの粘り気を保有しなければならない他の製品の中に展開している新しいバイオ接着剤に重要な実用化を持っていることを望んでいると報告した。

これまで開発されたプラスチック系接着剤とは、まったく異なった性質の接着剤が開発される可能性がある。

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