Прочность шелка

Маркус Бюлер, доцент отделения гражданских и экологических разработок МТИ, и его команда, недавно использовали компьютерную модель, разработав симулятор для исследования взаимодействия и перемещения бета-листов. Они выяснили, что необычный порядок водородных связей играет роль своего рода «клея», который стабилизирует кристаллы и имеет большое значение для прочности шёлка.

Они выяснили, что водородные связи, считающиеся одними из самых слабых химических связей, обретают прочность, если рассматривать их на уровне нанометров. Иногда, при непосредственной близости, водородные соединения становятся чрезвычайно крепкими. Кроме того, если связь нарушена, есть много других водородных связей, которые в свою очередь заполняют данный пробел, и, таким образом, проявляется способность «самовосстановления» кристаллов.

Исследователи пришли к выводу, что прочность и эластичность (то есть способность сгибаться и растягиваться, без каких-либо повреждений атомных связей) шёлка связана с этой необычной структурой атомных связей. По их словам, контроль над сферой действия водородных или других химических связей способен значительно улучшить качество будущих материалов, даже в том случае, когда изначальные химические связи очень слабые.