كشفت محاكاة أجريت في
الولايات المتحدة أن العناكب تقوم بزيادة قوة شبكتها من خلال سحب خيوطها باستخدام أرجلها الخلفية، وهو ما تأكد منه العلماء تجريبيًا.
ووفقًا للباحثين، فإن خيوط العنكبوت
تتمتع بخصائص استثنائية، حيث إنها أقوى من الفولاذ، وأكثر مقاومة من الكيفلار، ومرنة مثل المطاط، مما يجعلها محط اهتمام علمي لعقود.
وقال جاكوب غراهام، أحد مؤلفي الدراسة، إن خيوط العنكبوت تعد من أقوى الألياف العضوية وقابلة للتحلل البيولوجي، ما يجعلها مثالية للاستخدام في المجالات الطبية، مثل الغرز الجراحية والمواد اللاصقة لإغلاق الجروح.
لكن رغم مزاياها الفريدة، فإن تربية العناكب لاستخلاص خيوطها تعد عملية معقدة وغير مجدية اقتصاديًا، مما يدفع العلماء إلى البحث عن طرق لإنتاجها صناعيًا في
المختبر.
ويعمل العلماء منذ عدة سنوات على تطوير ميكروبات لإنتاج مواد تشبه خيوط العنكبوت. وقد تم إنتاج ألياف صناعية قريبة في خصائصها من خيوط عنكبوت
الذهبي الدائري، المعروف بخيوطه القوية جدا.
وعلى الرغم من تطوير وصفة لخيوط العنكبوت، ظل من غير الواضح كيف تؤثر عملية الغزل على بنية الألياف وقوتها. وقام جاكوب غراهام ومشرفه البروفيسور سينان كيتن من جامعة "واشنطن" الأميركية ببناء نموذج حاسوبي لمحاكاة الديناميكيات الجزيئية في خيوط العنكبوت الاصطناعية.
وساعد هذا النموذج في التأكد من أن عملية الشد تجعل البروتينات تصطف في خطوط، مما يزيد من القوة الكلية للألياف. كما تبين أن الشد يزيد من عدد الروابط الهيدروجينية، التي تعمل كجسور بين سلاسل البروتينات، مما يعزز القوة الكلية، والمقاومة، والمرونة للألياف.
قال غراهام: "بعد عملية إخراج الألياف، تكون خصائصها الميكانيكية ضعيفة جدا. ولكن عندما يتم شدها إلى ستة أضعاف طولها الأصلي، تصبح قوية جدا."
وسابقا اعتبر غراهام العناكب مجرد كائنات مزعجة، ولكنه الآن يرى فيها إمكانات واعدة لحل مشاكل حقيقية حيث يمكن أن تكون خيوط العنكبوت الاصطناعية بديلا ممتازا للمواد الاصطناعية الأخرى التي يتم إنتاجها بشكل أساسي من مشتقات النفط. (روسيا اليوم)