Nieuw synthetisch spinnendraad sterker dan ooit

9 januari

Zweedse wetenschappers ontwikkelden een nieuwe methode waarmee zij nog sterkere synthetische spinnendraden kunnen maken. Die methode is sterk geïnspireerd op hoe spinnen in de natuur dat doen.

Spinnendraad bestaat uit lange kettingen van gelinkte eiwitmoleculen. De spin bewaart die eiwitten in hoge concentratie binnenin een speciale klier in het achterlijf. Die eiwitten komen vervolgens door een smalle ‘buis’ naar buiten. Over de lengte van die buis verandert de zuurtegraad en neemt de druk toe. Door die veranderingen haken de eiwitten zich aan elkaar vast en ontstaat een draad.

Nauwe buis

Zweedse onderzoekers hebben bovenstaand orgaan van de spin nagemaakt. Hun apparaat bestaat ook uit een nauwe buis waarin de zuurtegraad verandert. Daar wordt een speciaal eiwit doorheen geperst, dat een combinatie is van twee natuurlijke zijde-eiwitten die in hoge concentraties gemaakt kunnen worden. Met deze methode hebben de onderzoekers het sterkste en meest elastische synthetische spinnendraad gemaakt tot nu toe.

De elasticiteit van bovenstaande draad is vergelijkbaar met natuurlijk spinnenrag, maar de sterkte van de vezels is lager. De hoeveelheid energie die de synthetische draad uiteindelijk kan absorberen, is 25% van wat een natuurlijk spinnendraad kan absorberen.

Synthetisch spinnenrag is goedkoper en makkelijker te verkrijgen dan natuurlijk spinnenrag. Volgens de onderzoekers kan zulk synthetisch draad gebruikt worden om op grote schaal draden te produceren voor bijvoorbeeld geavanceerde medische apparaten of sterk textiel.

Spinnendraden naast elkaar

De synthetische spinnendraden naast elkaar weergeven.

Sterkste draad

Het sterkste biologische materiaal ter wereld is het spinnendraad van de Caerostris darwini. De draden van die spin kunnen tot wel 25 meter overbruggen en kunnen drie keer zoveel energie absorberen als een stuk kevlar van vergelijkbare grootte. Zulke sterke draden synthetiseren zou enorm veel toepassingen kunnen hebben.

Bron: Johannson, Jan, et al, ‘Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin’, in Nature, 9 januari 2017