La seta di ragno è ben nota come uno dei materiali naturali più forti esistenti e, ora, un gruppo di ricercatori ha compreso il perché.
Attraverso l’esame con un microscopio a forza atomica effettuato sulla seta del ragno Loxosceles reclusa si è dimostrato che la seta di questo ragno è composta da migliaia di nanostrati o nanofibrille, che scorrono in parallelo. Ognuno di questi sottili nanostrati è costituito da proteine e misura meno di un milionesimo di pollice di diametro.
Si spera che una maggiore conoscenza della struttura della seta di ragno ci aiuti a sviluppare materiali super-forti.
Il ragno Loxosceles reclusa. (Stephen Salpukas)
“Ci aspettavamo di scoprire che la fibra è costituita in un’unica massa“, spiega, Hannes Schniepp. “Ma quello che abbiamo scoperto è che la seta di ragno è in realtà una specie di minuscolo cavo“.
L’idea dei nanostrati nella seta di ragno era già stata suggerita in precedenza, ma questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di vedere chiaramente come funziona e in che misura. I ricercatori hanno scelto il ragno Loxosceles reclusa per lo studio, perché la sua seta è piatta anziché cilindrica.
Ogni nanostrato è lungo almeno 50 volte quanto è largo, e una volta presa in considerazione la speciale tecnica di looping che lo stesso team di laboratorio ha scoperto l’anno scorso, si rimane con un materiale super robusto cinque volte più resistente dell’acciaio nel peso cui può resistere.
“Crediamo che il segreto della seta ragno Loxosceles reclusa derivi essenzialmente dalla singola nanofibrilla“, afferma Schniepp.
La tela filata da altri ragni non è strutturata nello stesso modo, sottolineano gli scienziati: è specializzata per i ragni che cercano di catturare le prede al livello del suolo. E mentre i collegamenti tra i singoli nanostrati sono piuttosto deboli, il complesso della tela è molto forte.
Il team è stato in grado di sviluppare un modello strutturale basato sulle loro scoperte che potrebbe portare alla produzione di materiali basati sui principi dei cavi piatti, lunghi e ultrasottili, del Loxosceles reclusa.
Sono già state condotte molte ricerche sulla creazione di seta artificiale di ragno – per realizzare un po’ di tutto, dalla produzione di caschi per biciclette alla suturazione delle ferite – e l’ultima ricerca su scala nanometrica potrebbe rivelarsi davvero molto utile.
“I risultati riportati forniscono un indizio interessante sui” trucchi del mestiere “che la natura ha nella produzione di materiali sorprendenti“, afferma Mohan Srinivasarao della National Science Foundation, che ha contribuito a finanziare la ricerca.
“Comprendere le proprietà della seta del Loxosceles reclusa a livello molecolare non solo fornisce informazioni su uno dei materiali più difficili della natura, ma può anche fornire un percorso per la progettazione di altri materiali sintetici“.
Loxosceles reclusa (conosciuto come ragno eremita marrone o anche recluso bruno), è un ragno appartenente alla famiglia Sicariidae dell’Ordine Araneae della Classe Arachnida.
È noto per il veleno fortemente tossico che causa necrosi.
È mediamente lungo dai 6 ai 20 mm ma può crescere molto di più. Il colore è marrone chiaro, anche se le gradazioni possono variare dal marrone chiaro a quello più scuro fino al grigio nerastro. Il cefalotorace e l’addome a volte non hanno lo stesso colore. La parte dorsale del cefalotorace ha una tipica macchia longitudinale di colore nero a forma di un violino.
Al contrario della maggior parte dei ragni, possiede 3 paia di occhi invece di 4. Il morso è fortemente velenoso e causa una sintomatologia nota come loxoscelismo. La parte colpita va in necrosi e lascia profonde cicatrici. Il morso solo raramente risulta mortale.
È diffuso nella parte sudorientale degli Stati Uniti e nel nord del Messico, ma ne sono stati segnalati esemplari in Inghilterra, in Israele e nel bacino del Mediterraneo come specie aliene.
La ricerca è stata pubblicata su ACS Macro Letters.
