Proč se pavouk na vláknu netočí a nehoupe

Pavučina je materiál neuvěřitelných vlastností. Je třikrát pevnější než kevlar, z kterého se vyrábějí neprůstřelné vesty. Kdybychom vyrobili z pavučiny lano o síle zahradní hadice, pak bychom na každý jeho konec mohli pověsit plně naložený letoun Boeing 747 - a lano by ho udrželo.

Vědci z univerzit v anglickém Oxfordu a francouzském Rennes vedení francouzským fyzikem Olivierem Emilem nyní odhalili u pavučiny další podivuhodnou schopnost. Pavučina má vynikající "tvarovou paměť" a po zkroucení či protažení se sama rychle narovná do původního stavu. Emile a jeho kolegové to zjistili měřením fyzikálních vlastností pavučiny křižáka obecného. Srovnávali pavučinu s dvěma odlišnými materiály - kevlarem a mědí. Kevlarové vlákno se po zkroucení vrací do původního tvaru jen pomalu. Neustále se přetáčí tam a zpět. Pavouk zavěšený na kevlarové pavučině by se proto ještě dlouho otáčel kolem osy vlákna a pohupoval by se na něm nahoru a dolů. Tenký měděný drátek je s ohledem na nepříjemné rotace a "hupy" mnohem bezpečnější, protože se rychle vrací do původního tvaru. Pavučina z mědi by nedovolila pavoukovi, aby se na jejím konci točil jako na obrtlíku a zároveň poskakoval "jako opice" . Bohužel, měď při tomto typu mechanického namáhání křehne. Nevydrží opakované zatížení a záhy se zlomí.

Pavučina kombinuje vlastnosti obou materiálů. Má "tvarovou paměť" mědi a odolnost kevlaru. Když se zkroutí či protáhne, rychle se narovná a pavouk se na jejím konci neotáčí ani nehopsá. Navíc snáší pavučina opakovanou zátěž bez nejmenší úhony. Za tyto vlastnosti vděčí pavučinové vlákno jedinečným chemickým vazbám ve svých bílkovinných molekulách. Pro pavouka jsou unikátní vlastnosti pavučiny životně důležité. Při útěku se vrhá do prázdna a spoléhá, že pavučina zátěž jeho pádu vydrží. Přitom však potřebuje zaujmout co nejnenápadnější pozici, aby si jej nepřítel nevšiml. Pokud by se na konci vlákna otáčel a poskakoval, byl by snadno k odhalení. Na pavučinu se však může plně spolehnout i v tomto ohledu.

Vědci doufají, že studiem vlastností a vnitřní stavby pavučinového vlákna získají poznatky využitelné při výrobě nových materiálů. Například horolezci by lana s mechanickými vlastnostmi pavučiny zcela jistě uvítali.