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La soie recluse brune est plus solide que l'acier car elle est construite comme un câble

La soie d'araignée est souvent présentée comme l'un des matériaux les plus solides de la planète: selon certains calculs, elle pourrait être cinq fois plus résistante qu'un câble en acier de poids similaire, bien que cette comparaison ne soit pas parfaite. Si les humains pouvaient fabriquer de la soie d'araignée à l'échelle industrielle, ce qu'ils essayaient de faire depuis des décennies, cela pourrait mener à une ère de gilets pare-balles, de casques, de fils superflus et de patchs pouvant être utilisés pendant la chirurgie et même de fuselages d'avions légers . Un problème majeur, cependant, est que les scientifiques ne savent pas exactement ce qui rend la soie d'araignée aussi solide et élastique. Des études récentes, cependant, commencent à résoudre le mystère.

Une des raisons pour lesquelles la soie d'araignée a été difficile à comprendre est que les brins de soie sont très fins et qu'il est difficile de bien regarder les fils cylindriques au microscope. C'est pourquoi les chercheurs du College of William & Mary se sont concentrés sur la soie de l'araignée recluse brune, qui produit un ruban plat qu'il est plus facile d'examiner en microscopie à force atomique pour examiner les brins au niveau moléculaire. Ce niveau de détail est nécessaire: les mèches de soie peuvent être aussi petites que 1 / 1000ème de la taille d'un cheveu humain.

Dans leur dernière étude dans la revue ACS Macro Letters, l’équipe a découvert qu’au lieu d’être un long brin de protéine, le ruban de soie est entièrement composé de nanostrands de 1 micron de long, collés ensemble en parallèle. En règle générale, environ 2 500 de ces mini-brins se sont liés pour former un brin de soie.

«Nous nous attendions à ce que la fibre soit une masse unique», a déclaré le co-auteur Hannes Schniepp de William & Mary dans un communiqué. "Mais ce que nous avons découvert, c'est que la soie était en réalité une sorte de petit câble."

Ce n'est pas non plus la première découverte en soie de l'équipe. Dans une étude de 2017, ils ont examiné de près la façon dont les petits arachnides filent leur soie, découvrant qu'ils créent de minuscules boucles qui renforcent la résistance des fibres. Chaque brin a jusqu'à 500 boucles par pouce. Miceli rapporte que des études précédentes avaient suggéré que des nanostrands soient impliqués dans la composition de la soie, mais personne n'avait envisagé que le brin entier en soit composé. Forts de ces nouvelles recherches et informations sur les boucles, les chercheurs ont maintenant créé un nouveau modèle pour la structure de la soie d'araignée. Les nanotendrils ne sont pas tressés comme dans un câble, mais sont plutôt collés avec des liaisons relativement faibles. Cependant, lorsqu'ils agissent dans leur ensemble, les brins donnent à la soie son incroyable force.

Une autre étude publiée à la fin du mois d’octobre aide également les chercheurs à comprendre la soie de l’araignée. Les scientifiques qui étudient les araignées veuves noires ont découvert le processus complexe qui transforme les acides aminés, la matière première des toiles, en une véritable soie d'araignée. Grâce à une microscopie à la pointe de la technologie, les chercheurs ont pu observer comment les glandes à soie de l'araignée assemblent les protéines en brins de soie, ce qui pourrait aider les filateurs humains à trouver des moyens plus efficaces de produire de la soie d'araignée à des fins commerciales.

Ces dernières années, plusieurs entreprises ont annoncé leur intention de commercialiser des produits en soie d'araignée et ont introduit des prototypes, notamment des chaussures et des vestes confectionnées à partir de ces articles, mais nous n'avons encore vu aucun vêtement d'arachno au centre commercial local.

La soie recluse brune est plus solide que l'acier car elle est construite comme un câble