Американские учёные при помощи 3D принтера воссоздали паучью сеть
Американские учёные из Массачусетского технологического института при помощи 3D-принтера попытались воссоздать структуру и узор паутины. Главной задачей исследования было изучение «архитектуры полотна» - то, как из паучьего шёлка насекомое создаёт сеть, которая может выдержать и небольшую птицу и погодные катаклизмы.
Для своего исследования декан факультета Гражданской и экологической инженерии Массачусетского технологического института профессор Маркус Бюлер использовал принцип плетения паутины, который характерен для пауков-кругопрядов.Соединив виртуальный и физический методы, группе учёных удалось смоделировать паутину, которая была практически идентична натуральной и повторяла не только её узор, но и толщину нити на разных участках полотна, пишет газета The Independent.
Издание отмечает, что самым первым и, пожалуй, - главным открытием для учёных стала природная осведомлённость и расчётливость пауков. Даже не начав плести паутину, он уже точно знает, на какую добычу должна быть рассчитана сеть, чтобы, используя минимум материала, сделать её максимально крепкой.
В таком контексте узор паутины, который весь состоит из переплетений нитей, предстаёт как гарант страхования, где каждый фрагмент – призван обеспечить всему полотну прочность и надёжную фиксацию даже на случай, если «урожая» окажется больше, чем ожидалось. И всё это – при минимальных трудозатратах паука.
Учёные пришли к выводу, что кольцевая структура паутины рассчитана на «прямое попадание» жертвы в паучью сеть, даже когда добыча во время полёта случайно попала в неё. Радиальные линии, которые лучами расходятся от центра во все стороны, наоборот, должны защитить её от деформации, сильных порывов ветра или дождя.
«Паутина – поразительный и весьма занимательный материал. До сих пор у нас нет чёткого представления о том, какую роль играет строение паучьей сети», - рассказывает соавтор исследования Дженнифер Льюис.
Воссоздание модели синтетического полотна паутины, дополненного компьютерным моделированием, позволило более подробно изучить последовательность работы пауков в доступном масштабе, что просто невозможно представить, если бы учёным приходилось изучать структуру паутины исключительно на образцах творения живых пауков.
Профессор Льюис выразила надежду, что то, чему удастся научиться учёным, позднее можно будет применить на практике в проектировании.
«Биоматериалы и конструкции открывают для инженеров новые границы проектирования», - поздравил с новыми результатами коллег Марк Майерс, профессор механической и аэрокосмической инженерии в Университете Калифорнии в Сан-Диего.
