Kada pomislimo na pauke, prva stvar koja nam pada na pamet je njihova sposobnost da tkaju zamršene i robusne mreže. Ali njihova sposobnost da seku sopstvenu svilu – najtvrđi prirodni materijal – i jaka ili čvrsta sintetička vlakna kao što su ugljenik ili kevlar, mnogo je manje poznata.
Istraživačka grupa koju koordinira Univerzitet u Trentu pokušala je da shvati kako je to moguće. Rezultati studije objavljeni su u časopisu Napredna nauka.
Naučnici su dugo verovali da je tajna ove efektivne i precizne sposobnosti rezanja hemija ili, drugim rečima, sposobnost pauka da proizvede enzim sposoban da rastvori svilena vlakna. Međutim, sam ovaj mehanizam nije dovoljan da objasni brzinu kojom pauci izvode ovu operaciju, na primer u opasnoj situaciji.
„Studija potiče od radoznalosti da se razume kako pauci stupaju u interakciju sa materijalima koji nisu njihovi“, objašnjava Nicola Pugno, profesor čvrstih tela i mehanike konstrukcija na UniTrentu i odgovarajući autor, i Gabriele Greco, istraživač na Švedskom univerzitetu poljoprivrednih nauka i na Univerzitetu u Trentu, dopisnik i prvi autor studije
„Napravili smo paukovu mrežu koristeći sintetičke niti iste veličine“, odnosno karbonske ili kevlarske niti. „Ali, takođe smo želeli da razumemo kako pauci uspevaju da iseku svoju svilu, veoma jak i izuzetno čvrst materijal, pored veštačkih pramenova.
Nakon što su ustanovili da hemija ne može biti jedino objašnjenje, tim se fokusirao na mehaničku akciju i posmatrao pauke pod skenirajućim elektronskim mikroskopom.
Ispostavilo se da tajna tako preciznog i efektnog reza leži u morfologiji očnjaka. U stvari postoji funkcionalno stepenovani razmak između narednih nazubljenja, a razmak se povećava od vrha očnjaka.
Vlakno koje treba seći klizi prema unutra dok se ne zaglavi na nazubljenoj ivici uporedive veličine. Sa ovom posebnom geometrijom kontaktne tačke, sila potrebna za sečenje vlakana je minimalna, a efikasnost sečenja je maksimizirana.
Rezultati ove studije pružaju dragocene informacije za razumevanje kako pauci mogu da seku materijale visoke žilavosti i čvrstoće, sa interesantnim izgledima za primenu u drugim oblastima. „Nova teorija — zaključuje Pugno — mogla bi da pomogne u razvoju oštrijih i efikasnijih alata, inspirisanih paukovim očnjacima. Na primer, za sečenje drveta, metala, kamena, hrane ili kose.“
