Spinnenzijde is al een taai spul - vraag het maar aan je vriendelijke buurt Spiderman.

Maar nu, onderzoekers in Italië en het VK hebben een manier gevonden om Spidey's zijde een stuk sterker te maken, met behulp van verschillende soorten spinnen en koolstofnanobuisjes of grafeen.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor Nicola Pugno aan de Universiteit van Trento, Italië, slaagden erin om hun spinnen zijde te laten produceren met tot drie keer de sterkte en tien keer de taaiheid van het reguliere materiaal.

Hun ontdekking, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift 2D-materialen , kan de weg vrijmaken voor een nieuwe klasse van bionicomposieten, met een breed scala aan toepassingen.

Professor Pugno zei:"Mensen gebruiken zijde van zijderupsen al duizenden jaren op grote schaal. maar recentelijk heeft het onderzoek zich gericht op spinzijde, omdat het zeer veelbelovende mechanische eigenschappen heeft. Het is een van de best gesponnen polymeervezels in termen van treksterkte, ultieme belasting, en vooral taaiheid, zelfs in vergelijking met synthetische vezels zoals Kevlar."

"We weten al dat er biomineralen aanwezig zijn in de eiwitmatrices en harde weefsels van insecten, wat hen een hoge sterkte en hardheid in hun kaken geeft, kaken en tanden, bijvoorbeeld. Dus in onze studie werd gekeken of de eigenschappen van spinzijde konden worden 'verbeterd' door kunstmatig verschillende nanomaterialen in de biologische eiwitstructuren van de zijde op te nemen."

Om dit te doen, het team stelde drie verschillende soorten spinnen bloot aan waterdispersies die koolstofnanobuisjes of grafeen bevatten.

Na het verzamelen van de zijde van de spinnen, het team testte de treksterkte en taaiheid.

Professor Pugno zei:"We ontdekten dat de sterkste zijde die door spinnen werd gesponnen een breuksterkte had tot 5,4 gigapascal (GPa), en een taaiheidsmodulus tot 1, 570 joule per gram (J/g). Normaal spinrag, ter vergelijking, heeft een breuksterkte van ongeveer 1,5 GPa en een taaiheidsmodulus van ongeveer 150 J/g."

"Dit is de hoogste vezeltaaiheid die tot nu toe is ontdekt, en een sterkte vergelijkbaar met die van de sterkste koolstofvezels of limpet-tanden. Dit zijn nog vroege dagen, maar onze resultaten zijn een proof of concept dat de weg vrijmaakt voor het benutten van het natuurlijk efficiënte spin-spinproces om versterkte bionische zijdevezels te produceren, waardoor een van de meest veelbelovende sterke materialen verder wordt verbeterd." "De hoge taaiheid en weerstand tegen extreme belasting van deze zijde kunnen toepassingen hebben zoals parachutes." "Bovendien, dit proces van de natuurlijke integratie van versterkingen in biologische structuurmaterialen zou ook kunnen worden toegepast op andere dieren en