Teknikkens grænseland: Naturens spind er det bedste
Fritz Vollrath arbejder på universiteterne i Oxford og Århus. Han er ekspert i edderkoppespind, både når det gælder trådenes kemiske opbygning, og når det gælder selve spindeprocessen. Begge dele er et studium værd. Vollrath har afluret dyret et trick, han mener kan kopieres til industriens spindemaskiner. Når tråden ekstruderes i edderkoppens spindevorter, udstrækkes kæderne undervejs så stærkt, at de trækkes bort fra dysens vægge. Strækket giver proteinkæderne lejlighed til intim kontakt og gensidig binding, som er helt afgørende for den dannede tråds styrke. Og den er stor. Edderkoppetråd er i forhold til vægten stærkere end stål og eminent til det, den skal kunne: Opfange "flyvende missiler" i form af flyvende og springende insekter, der ramler imod spindet.
Forstørret til menneskelig skala svarer opfangningsevnen til, at en enkelt blyants-tyk tråd fremstillet af spindets spiraltrådsmateriale kan opbremse en Boeing 747 i fuld fart. I tråden veksler krystallinske og amorfe områder imellem hinanden. De krystallinske områder optager byttets kinetiske energi. Energien bruges til at bryde hydrogenbindingerne imellem stakke af proteinkæder, som danner såkaldte beta-planer. De amorfe områder giver fibrene deres enorme elasticitet. En fangtråd kan øge sin længde med 300 procent uden at knække. Den enorme elasticitet er i øvrigt betinget af, at tråden er indpakket i lag af hydrofile stoffer. De tiltrækker vand fra den omgivende luft. Det sætter sig som mikroskopiske dråber. I hver dråbe danner fangtråden et nøgle af "garn". Når en flue rammer tråden, vindes nøglet op, og fluen klæbes fast. Derefter vindes garnnøglerne atter op og strammer tråden. Når spindets konstruktør har inspireret byttet og eventuelt båret det bort til et mere diskret opholdssted, er tråden klar til ny fangst. Vollrath opdagede, at der også i selve spindeprocessen er noget at lære hos edderkopperne. Proteinerne optræder som flydende krystaller og opfører sig derfor som en væske med en viskositet svarende til opløsningsmidlets. Dermed er det muligt at presse fibrene igennem ganske små dyser uden at skulle udøve store tryk. Fire millimeter før udgangen af den tragtformede spindedyse hos den Gyldne Hjulspinder er trækket i tråden så stort, at proteinkæderne trækkes bort fra væggen i dysen. Herved lines de op i perfekt parallelitet og kan særligt nemt danne hydrogenbindinger. Det svarer til det, man opnår, når man strækker en lynlås ud og derved sørger for, at de to parallelle halvdele nemt lukkes sammen.
Firmaet DuPont spinder allerede syntetisk edderkoppesilke ved
hjælp af mikroskopiske dy ser. Men det kan nok gøres endnu bedre, end de gør i øjeblikket. Det viser Vollraths forskning klart, og han har da også sørget for at indsende en patentansøgning. (Nature, 29/3-01). nbo





