Pavoučí hedvábí vede teplo

Tepelná vodivost je vlastnost, v níž vynikají anorganické materiály, jako jsou hliník, měď nebo diamant. Organické látky obecně vedou teplo velmi špatně. Inženýři z Iowské univerzity se přesto zabývají hledáním organického materiálu, který by měl vysokou tepelnou vodivost. Zajímalo je především pavoučí hedvábí, které má velmi výhodné vlastnosti: je pevné, pružné a jeho tloušťka činí pouhé 4 mikrometry. Pro srovnání, lidský vlas má tloušťku asi 60 mikrometrů. Objevily se i spekulace, že pavoučí hedvábí může vést teplo, ale až dosud to nikdo netestoval.

Inženýři si proto od biologů vypůjčili pavouky nefily kyjonohé (Nephila clavipes) a nastěhovali je do jednoho univerzitního skleníku. Jakmile pavouci utkali sítě, podrobili jejich vlákna sérii laboratorních experimentů. Výsledky naznačují, že hledání tepelně vodivého organického materiálu je u konce. Pavoučí hedvábí – zejména vlákna, která ukotvují síť – totiž vede teplo lépe než většina anorganických materiálů včetně tak dobrých tepelných vodičů, jako je hliník nebo čisté železo. Lepší hodnoty najdeme jen u stříbra a diamantu. Pozoruhodné je také to, že s natahováním pavoučího hedvábí jeho tepelná vodivost ještě stoupá, což je pravý opak jevu, který můžeme pozorovat u běžných materiálů.

Nefila kyjonohá (Nephila clavipes) - dole samička, nahoře samec|foto: licence Creative Commons Attribution 3.0 Unported, Stephen Friedt

Proč je pavoučí hedvábí tak skvělým tepelným vodičem? To zatím není zcela jasné. Inženýři však sázejí na jeho bezchybnou molekulární strukturu, která obsahuje nanokrystaly a pružinám podobné prvky, které spojují molekuly proteinů.

Zdroj: Iowa State University