蛛丝为何湿了也黏
科普小知识2021-08-09 11:07:22
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在蜘蛛中,每个物种都有不可思议的故事。有些人甚至说,在展示大自然的神奇作品时,没有什么比蜘蛛更合适了。一半的蜘蛛织网捕捉猎物。蜘蛛丝基因编码大量具有重复氨基酸片段的蛋白质,并且富含难以破译的重复DNA。此外,蜘蛛丝是最强的天然纤维之一,在潮湿环境中能保持粘性。
最近,研究人员发现了蜘蛛丝聚合物胶在潮湿条件下保持其粘性的机理,或者有助于开发可在这种环境下使用的新型粘合剂系统。相关论文发表在《自然-传播》杂志上。
在生物学中,拥有能在潮湿环境中保持可靠粘合的粘合系统是非常常见的。以蜘蛛为例,在潮湿的环境中,它们可以用胶水类材料捕捉猎物。以下方法可有效确保潮湿环境下的粘度:使用特殊分子,可根据湿度改变其形式或结构。然而,直到现在,蜘蛛丝胶在潮湿条件下保持粘性的确切机制仍然未知。
为了解决这个难题,俄亥俄州阿克伦大学的阿里·迪诺杰瓦拉和他的同事们研究了蜘蛛的聚合胶水是如何粘附在蓝宝石表面的。他们利用和频光谱技术发现,糖蛋白是蜘蛛丝聚合物凝胶的主要成分,在潮湿条件下可以改变其结构,这也有利于通过折叠在有水的情况下保持粘度。
此外,研究人员发现蜘蛛丝聚合物凝胶中普遍存在能吸引水的小分子。这些复合物可以隔离游离水,游离水通常覆盖基底和聚合物胶之间的界面,从而防止粘附。
研究人员表示,对这一机制的清楚理解可能有助于增强相关材料在潮湿环境中的粘附效果,并减少失效。(唐毅宸)
中国科学新闻(2018-05-23,第二版国际)
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