Паутина. Определение

1. Паутина

2. Определение

Паутина — секрет паутинных
желёз, который вскоре после
выделения
застывает
в
форме нитей. По химической
природе белок, близкий по
составу к шёлку насекомых.
Паутину
способны
выделять
представители
ряда
групп паукообразных (пауки, лож
носкорпионы, некоторые клещи)
и губоногие многоножки.
Варианты
использования
паутины вырабатывающими её
животными очень разнообразны,
но наиболее распространено
применение
её
для
построения
яйцевых
коконов, ловчих сетей и укрытий
на
время
линьки
или
неблагоприятных
условий. Ловчую сеть пауков
также называют паутиной.
Паутинные железы паука в работе

3. Строение

Паутина
пауков
представляет
собой
белок,
обогащённый глицином, аланином и серином. Внутри паутинной
железы она существует в жидкой форме. При выделении через
многочисленные прядильные трубочки, открывающиеся на
поверхности паутинных бородавок, происходит изменение
структуры белка, вследствие чего он затвердевает в форме тонких
микрометровых нитей. Внутри нитей есть жёсткие белковые
кристаллы размером в несколько нанометров, соединённые между
собой эластичными белковыми связками. В дальнейшем паук
переплетает эти первичные нити в более толстое паутинное
волокно.
Глицин
Аланин
Серин

4. Строение

Паутина под электронным микроскопом

5. Свойства

По прочности паутина близка к нейлону и значительно
прочнее сходного с ней по составу секрета насекомых
(например, гусениц тутового шелкопряда). Согласно одному
из предположений различия обусловлены тем, что пауки
формируют волокно, свисая на нём.
Предельное напряжение на разрыв каркасной нити
паука составляет 1,1—2,7 ГПа. Для сравнения: предел
прочности стали 0,4—1,5 ГПа, человеческого волоса — 0,25
ГПа.
Паутина сохраняет своё натяжение как при растяжении, так
и при сжатии нитей.
Другое
необычное
свойство
паутины
—
внутренняя шарнирность: подвешенный на паутинном
волокне предмет можно неограниченно вращать в одну и ту
же сторону, и при этом она не только не перекрутится, но
вообще не будет создавать заметной силы противодействия.

6. Применение

До середины XX века паутину использовали в оптических геодезических приборах,
для нанесения перекрестий. Предпринимаются попытки создания искусственных
аналогов паутины (для использования конструкционных целях, так и в медицине)
В народной медицине паутину применяли как кровоостанавливающее и
заживляющее средство. Ввиду прочности паутинных нитей, они используются даже
для изготовления некоторых предметов одежды.
В наше время идёт разработка новых конструкционных материалов, построенных по
принципу паутины.
Например, нити «Dragon silk» используются для создания бронежилетов, что
возможно ввиду огромной ударной вязкости (520 МДж/м2), тогда как у стали она
может достигать 1 МДж/м2.

7. Спасибо за внимание!