Para ilmuwan telah menemukan bahwa sutra laba-laba lebih kuat daripada baja

  • Bagikan Ini
Ricky Joseph

Sutra laba-laba bisa sekuat kevlar (bahan serat sintetis yang dikenal karena ketangguhannya). Para ilmuwan sedang meneliti pemicu kimiawi yang mengubahnya, sehingga cairan dalam kelenjar sutra menjadi padat.

Dengan kata lain, kilo demi kilo, sutra laba-laba menjadi lebih kuat daripada baja dan lebih tangguh daripada kevlar. Para ilmuwan sekarang sedang mempelajari bagaimana hal ini terjadi.

Sutra dimulai sebagai bentuk cair yang disebut obat bius. Namun dalam hitungan detik, pasta protein yang lengket dan cair berubah. Namun, transformasi tidak hanya menjadi padat. Saat meninggalkan laba-laba, blok protein sutra yang disebut spidroin dibangun.

Spidroin membengkokkan dan terjalin, dan dari titik itu, menciptakan struktur yang terorganisir tanpa bimbingan kekuatan eksternal.

Materi yang berbeda

(Pixabay)

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mencoba meniru proses ini dengan harapan bahwa suatu hari nanti, mereka akan mampu merevolusi konstruksi bahan yang sangat kuat dan berkelanjutan juga.

Ali Malay, seorang ahli biologi struktural dan ahli biokimia di Riken Centre for Sustainable Resource Science di Jepang, mengatakan bahwa adalah mungkin untuk menghasilkan bahan dengan sifat unik dengan mengeksploitasi proses perakitan sendiri ini.

Baik Dr Malay, maupun rekan-rekannya, belum mendefinisikan bagaimana sutra laba-laba disatukan. Namun, dalam makalah yang diterbitkan di Science Advances, para ilmuwan menyusun teka-teki sutra laba-laba. Mereka meniru keluarnya pemintal secara teratur dengan alat kimia di laboratorium.

Jadi mereka menemukan bagian penting dari pemintalan, ketika spidroin terpisah dari penyangga berair yang terbungkus di dalam kelenjar sutra. Langkah ini membuat protein menjadi sangat terkonsentrasi dan masuknya asam menyebabkan mereka menjadi terkait dengan aman.

Makalah ini melihat perkembangan sutra laba-laba dalam model laboratorium yang disederhanakan, bukan laba-laba sungguhan. Tetapi penelitian ini penting karena memberikan gambaran sekilas tentang bagaimana pemintalan "dari obat cair menjadi serat" terjadi, kata Angela Alicea-Serrano.

Dia adalah peneliti sutra laba-laba di University of Akron dan tidak terlibat dalam penelitian ini.

Bagaimana sutra laba-laba terbentuk

(Pixabay)

Angela Alicea-Serrano mencatat bahwa kita sekarang juga telah melihat bagian tengah dari proses tersebut, serta awal dan akhirnya. Pakar sutra laba-laba lainnya di Karolinska Institute di Swedia, Anna Rising, menjelaskan bahwa metamorfosis sutra tidak bisa dilebih-lebihkan.

Saat masih berada di dalam kelenjar, sutra yang tersuspensi dalam bentuk cairan dalam konsentrasi ekstrim. Dalam bentuk kental, seperti pasta gigi. Jika sutra mengeras terlalu cepat, dapat menyumbat kelenjar laba-laba dan membuat dingin di dalam jaring. Demikian pula, jika terlambat, arakhnida hanya dapat mengeluarkan cairan yang tidak berbentuk.

Hal ini membuat waktu dan efisiensi sangat penting untuk proses pemintalan sutra. Dengan demikian, Rising menjelaskan bahwa protein adalah struktur seperti halter: benang panjang yang diangkat di setiap ujungnya oleh gelembung seperti sekrup.

Oleh karena itu, batang-batangnya bergabung dalam kelenjar sutra secara alami di ujungnya, menciptakan bentuk V dan menyebar seperti obat.

Akhirnya, untuk membentuk arsitektur padat sutra, spidroin menghubungkan diri mereka sendiri ke dalam rantai dengan menggunakan ujung dumbel. Hal ini tampaknya terjadi di bawah pengaruh isyarat kimia.

Dengan kata lain, pasta spidroin dilemparkan melalui saluran sempit dan sel laba-laba memompa asam ke dalam campuran, menyebabkan ujung bebas batang-batangnya saling menempel. Kesimpulannya, spidroin berubah menjadi struktur berserat, semakin banyak.

Studi ilmiah ini diterbitkan dalam jurnal Science Advances.

Ricky Joseph adalah seorang pencari ilmu. Dia sangat percaya bahwa dengan memahami dunia di sekitar kita, kita dapat bekerja untuk memperbaiki diri kita sendiri dan masyarakat kita secara keseluruhan. Karena itu, dia menjadikan misi hidupnya untuk belajar sebanyak mungkin tentang dunia dan penghuninya. Joseph telah bekerja di berbagai bidang, semuanya dengan tujuan untuk memajukan pengetahuannya. Dia telah menjadi guru, tentara, dan pengusaha - tetapi hasrat sejatinya terletak pada penelitian. Dia saat ini bekerja sebagai ilmuwan riset untuk sebuah perusahaan farmasi besar, di mana dia berdedikasi untuk menemukan pengobatan baru untuk penyakit yang telah lama dianggap tidak dapat disembuhkan. Melalui ketekunan dan kerja kerasnya, Ricky Joseph telah menjadi salah satu ahli farmakologi dan kimia obat terkemuka di dunia. Namanya dikenal oleh para ilmuwan di mana-mana, dan karyanya terus meningkatkan taraf hidup jutaan orang.