Zwarte weduwespinnen staan ​​bekend om hun uitzonderlijke zijde, die sterker is dan staal en een unieke elasticiteit heeft waardoor het enorme hoeveelheden energie kan absorberen zonder te breken. Wetenschappers zijn al lange tijd geïntrigeerd door de samenstelling en structuur van dit opmerkelijke materiaal, en recent onderzoek heeft nieuw licht geworpen op de geheimen achter zijn opmerkelijke eigenschappen.

In het hart van de zijde van de zwarte weduwespin zit een eiwit genaamd spidroïne . Dit eiwit is samengesteld uit aminozuren, de bouwstenen van eiwitten, gerangschikt in een zeer geordende en repetitieve volgorde. Deze opstelling geeft spidroin zijn sterkte en elasticiteit, waardoor de zijde tot 140% van de oorspronkelijke lengte kan uitrekken zonder te breken.

Een van de belangrijkste ontdekkingen bij het begrijpen van de kracht van zwarte weduwe-spinnenzijde is de aanwezigheid van bètabladkristallen . Deze kristallen ontstaan ​​wanneer de aminozuren in spidroïne op een specifieke manier op elkaar aansluiten, waardoor een zeer georganiseerde en sterke structuur ontstaat. De bètaplaatkristallen werken als kleine versterkende staafjes in de zijdevezels, waardoor ze niet breken onder spanning.

Naast bèta-sheetkristallen bevat Black Widow-spinnenzijde ook amorfe gebieden, dit zijn gebieden met een minder georganiseerde eiwitstructuur. Deze amorfe gebieden zorgen ervoor dat de zijde kan uitrekken en energie kan absorberen zonder broos te worden. De combinatie van bèta-sheetkristallen en amorfe gebieden geeft Black Widow-spinnenzijde zijn unieke combinatie van sterkte en elasticiteit.

Bovendien wordt de uitzonderlijke sterkte van Black Widow-spinzijde beïnvloed door het spinproces zelf. Terwijl de spin de zijde uit zijn spindoppen haalt, ondergaat hij een proces dat tekenen wordt genoemd. , dat de eiwitketens uitlijnt en de vorming van bèta-sheetkristallen verbetert. Dit tekenproces is analoog aan het uitrekken van taffy, wat resulteert in een meer georganiseerd en sterker materiaal.

Het begrijpen van de ingewikkelde structuur en eigenschappen van zwarte weduwe-spinnenzijde heeft aanzienlijke implicaties die verder gaan dan het domein van de arachnologie. Wetenschappers onderzoeken mogelijke toepassingen van dit opmerkelijke materiaal op verschillende gebieden, zoals de ontwikkeling van lichtgewicht en sterke materialen voor engineering, biomedische apparaten en zelfs kogelvrije vesten. Door de geheimen van de zwarte weduwe-spinnenzijde te ontrafelen, verwerven onderzoekers waardevolle inzichten in de kracht van de natuur en bieden ze eindeloze mogelijkheden voor innovatieve technologieën.