마다가스카르는 지금까지 가장 큰 거미 실크 캔버스를 만들었습니다. 거미줄이 존재합니까? 마다가스카르 거미의 비단제 염주
약 100년 전에 프랑스 설교자가 개발한 이 기술은 100만 마리의 마다가스카르 거미에서 황금 거미줄을 수집하는 것을 가능하게 했습니다. 영국 역사가와 미국 사업가가 그녀에게 세계에서 가장 큰 거미줄 "식탁보"를 만들게 했습니다. 가장 희귀한 수공예 걸작이 미국과 영국에서 전시됩니다.
미술 평론가 사이먼 피어스와 그의 미국 비즈니스 파트너인 니콜라스 고들리는 수십 명의 직원을 고용하여 3.4m x 1.2m 크기의 독특한 캔버스를 만들었습니다.
100만구의 거미줄거미(황금구형거미), 속에 속하는 네필라... 과학자이자 기업가는 거의 5년의 인생과 약 50만 달러를 사용하여 아마도 가장 특이한 직물 조각을 만들었습니다.
Goodley, 미국 여배우 Heather Graham 및 Pierce가 올해 9월 23일 AMNH에서 열린 전시회 개막식에 참석했습니다(많은 다른 귀빈들이 초대되었습니다). 물론 그들의 손에는 평범한 스카프가 있습니다(사진: Will Ragozzino).
Goodley는 1994년 마다가스카르에 처음 와서 작은 야자수 섬유 회사를 설립했습니다. 라피아... 1999년에 Nicholas는 그의 첫 번째 패셔너블한 가방 컬렉션(동일한 소재로 된 것 같습니다)을 출시했으며 2005년에는 공장을 폐쇄하고 Pierce와 함께 "거미 천" 생산으로 완전히 전환했습니다.
마다가스카르 황금 구체 거미는 속의 36 종 중 하나 일뿐입니다. 네필라... 이 거미는 열대 지방에서 발견되며 큰 황금 거미줄을 짜는 것으로 알려져 있습니다(사진 AMNH, JohnnyK / Picasa 웹).
Goodley는 마다가스카르 지방 중 하나의 프랑스 총독이 19세기에 비슷한 일을 하려고 했던 이야기에서 영감을 받아 특이한 캔버스를 만들었습니다. 그러나 Nicholas는 이 이야기가 사실인지 허구인지 확실히 알지 못했습니다.
실험 중 일부 거미는 스스로 사망했지만 대부분은 여전히 풀려났습니다. Goodley는 다음과 같이 말합니다.
일반적으로 거미줄은 마다가스카르 주민들 사이에서 그다지 인기가 없습니다(이것은 "표준" 누에가 자라기 훨씬 쉽기 때문에 이해할 수 있습니다). 그러나 19세기에도 메리나 왕국의 신하들은 여전히 그와 함께 일하기로 결정했습니다. 웹 제품은 왕실 구성원에게 제공되었습니다. 실을 짜는 특별한 전통도있었습니다.
24마리의 거미에서 실크를 얻기 위한 최초의 기계는 XIX 세기의 80-90년대에 그들과 함께 일했던 프랑스 설교자 Jacob Paul Camboué에 의해 만들어졌습니다. 그러나 그의 작업에서 천 조각이 남아 있지 않았습니다(사진 AMNH).
Peirce와 Goodley의 작업은 마다가스카르의 수도 안타나나리보 근처에서 거미 종을 수집하기 위해 70명의 일꾼을 고용하면서 시작되었습니다. 네필라 마다가스카르엔시스.
여성만이 황금빛 색조로 독특하고 강력한 웹을 만듭니다. 절지 동물이 일년 중 이시기에만 그물을 번식하기 때문에 우기 동안 수확이 이루어졌습니다 (리넨 생산에 추가 제한이 부과됨).
거미는 종종 전화선과 전선 사이에 집을 둡니다. 때때로 거미줄은 단일 차선 도로를 쉽게 막을 수 있을 정도로 거대한 비율로 자랍니다(사진 Tasumi1968 / flickr.com).
일종의 방적 공장을 만들기 위해 거미를 고정된 특수 챔버에 배치했습니다. 나는 그것을 말해야한다 네필라 마다가스카르엔시스독이 아니라 물기. 또는 도망치거나 서로 잡아먹을 수 있습니다. "처음에는 암컷이 20마리였으나 곧 3마리로 늘어났습니다. 비록 매우 뚱뚱하긴 했지만요."라고 Pierce는 말합니다.
그래서 결국 안절부절 못하는 생물들은 서로 고립되면서 동시에 공장에 사는 개인의 수도 늘어났다.
그건 그렇고, 리옹 박물관 중 한 곳에 보관되어 있는 두 개의 "거미 조직"만이 현재 걸작의 "경쟁자"로 간주될 수 있습니다. 그러나 각각의 너비는 몇 센티미터를 초과하지 않습니다(AMNH의 사진 및 웹 사이트 dailymail.co.uk).
일꾼 10명이 거미의 회전 기관에 매달린 거미줄을 모으고 있었다. 이렇게 하면 한 사람에게서 약 25미터의 귀중한 자료를 얻을 수 있습니다.
Pierce는 14,000마리의 거미가 약 28g의 거미줄을 생산하며 최종 직물 조각의 총 중량은 1180g에 이른다고 말합니다!
2제곱미터당 약 100만 달러의 가격으로 세계에서 가장 비싼 원단이 무엇인지 알고 싶으십니까? 중? 이것은 놀라운 아름다움, 타의 추종을 불허하는 품질 특성의 재료입니다. 엘리트, 매우 비싸고, 내구성이 뛰어나고 단순히 미학적으로 즐겁습니다. 이것은 거미가 만든 세계에서 가장 비싼 실크입니다.
거미줄 창조의 역사에서
이 이야기는 새로운 것이 아니며 거미줄은 아주 고대에 중국에서 만들어졌습니다. 물론 아주 부유한 사람들만이 거미줄의 작은 조각을 만드는 데 많은 노동과 시간이 걸렸기 때문에 값비싼 거미줄 옷을 살 수 있었습니다.18세기에 유럽인들은 거미줄로 천을 짜는 방법을 경험했습니다. 그러한 실의 제조업체로 거미 거미가 제안되었습니다. 400g이 조금 넘는 실을 생산하려면 약 700마리의 거미를 죽여야 했습니다.
인간의 이륙 시도는 과학계를 19세기 초의 내구성 있는 거미 조직 생산 문제로 되돌렸습니다. 그런 다음 풍선을 만들기 위해 큰 마다가스카르 거미에서 거미줄을 얻으려고 시도했습니다. 이 실험의 결과에 대한 정확한 정보는 없었지만 인적 자원과 천연 자원 측면에서 매우 비싸다는 사실은 모두에게 분명했습니다.
그들은 가장 비싼 엘리트 직물을 생산하기 위해 거미를 사육하지 않았습니다. 이 절지 동물은 습도, 온도 표시기 및 계절 주기의 불일치로 인해 많은 자연 조건에서 뿌리를 내리지 못하는 것으로 나타났습니다.
거미줄 드레스와 식탁보
XXI 세기의 시작은 웹에서 실크를 얻으려는 새로운 시도로 표시되었습니다.
2005년에 Nicholas Goodley와 Madagascar의 Simon Pearce는 야자수 가방 공장을 폐쇄하고 구직 거미 필라멘트로 실크를 만들기 시작했습니다.
최초의 진정한 예술 작품은 지역 국가 장식품으로 장식된 황금 거미줄 식탁보였습니다. 그러한 고급스러운 천의 그늘이 거미줄의 자연스러운 색상을 제공했다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
100만 마리의 거미줄이 재료에 사용되어 3.4 x 1.2m 크기의 독특한 식탁보를 만들었습니다. 흥미로운 사실: 15,000마리의 거미는 30g의 거미줄만 생산할 수 있습니다. 그리고 Pierce와 Goodley의 거미줄로 만든 캔버스의 무게는 1180g이며 놀라운 황금색의 세계에서 가장 독특하고 가장 비싼 직물은 사업가에게 50만 달러와 5년의 수명을 요구합니다.
그러나 오늘날 세계에는 이미 두 가지 걸작이 있습니다. 두 번째는 독특한 케이프 드레스로 2012년 영국 빅토리아 앨버트 박물관에서 처음 공개되었습니다. 사진 촬영을 위해 한 번만 착용했습니다. 그런 엘리트적이고 유쾌한 의상을 만드는 데 4년과 수백만 개의 거미줄 거미줄이 필요했습니다.
헤비 듀티 스파이더 실크 - 현대적인 접근 방식
거미줄 사용에 대한 값비싼 실험에서 도출된 결론은 현대 과학자에 적합합니다. 결국, 거미줄은 정말 독특한 특성을 가지고 있으며 거미줄을 만들기가 매우 쉽습니다. 그물을 만드는 과정과 구성을 주의 깊게 연구한 결과, 물의 도움으로 분자가 서로 연결되어 있는 단백질이 짧은 시간 후에 어떻게 물이 할 수 없는 강한 실로 변하는지 이미 알아냈습니다. 더 오래 용해.이 현상의 비밀을 밝히고 오늘날 과학자들은 주요 질문에 대한 답변을 받았습니다. 합성 수단으로 거미줄을 만드는 것이 가능합니까? 그리고 우리는 이미 이 발견을 다양한 활동 분야에서 사용할 준비가 되어 있습니다.
Spidersilk 의류 - 2016년 신제품
거미의 참여없이 거미줄의 실크 실을 만드는 것은 옷을 만들 때 거미 실크를 사용할 수있는 새로운 기회를 제공합니다.얼마 전 Spiber 회사(일본)는 스포츠웨어의 주요 제조업체 중 하나와 함께 거미줄의 합성 유사체인 직물로 만든 재킷을 선보였습니다.
이것은 최초의 인공 단백질 의류입니다. 문 파카는 2016년 말부터 판매를 시작한다고 발표되었습니다. 그러한 제품의 최소한 대략적인 비용에 대한 질문은 열려 있습니다. 그러나 모든 사람들은 그것이 매우 부유한 구매자에게만 적당할 것이라는 점을 이해합니다(처음에는 의심의 여지가 없음).
거미줄은 매우 비싸고 독창적이며 놀랍도록 아름답습니다. 그러나 거미줄의 생산이 산업적 규모에 이르지는 못했지만 모든 면에서 천연 실크로 만든 것보다 덜 훌륭하고 맛있는 것을 구입하십시오!
나는 단지
나의 작은 기여,
짧은 인생에 짜다
적어도 실크 실 ...
플뢰르
이 가을날, 숲에서 부주의한 버섯을 쫓다 우리는 덫에 걸린 거미의 그물에 잘 들어갈 수 있습니다. 물론이 그물은 우리를 붙잡지 않을 것이며 거미류의 노동의 열매를 파괴하고 얼굴, 손 또는 옷에서 거미줄을 떨어 뜨리고 불쾌하게 다음과 같이 말할 것입니다. "우리는 그물을 걸었습니다. 여기." 동시에 강력하고 탄력 있는 거미와 거미줄을 만든 진화에 놀랄 것입니다. 이것은 사람들이 이미 이식 의학뿐만 아니라 운동화를 만들기 시작했을 정도로 성공적인 재료입니다. 수많은 거미줄(더 정확하게는 그것을 구성하는 단백질)을 생산하는 회사는 버섯처럼 성장하고 있습니다.
가장 튼튼한 탄성
웹의 섬유는 뛰어난 기계물리학적 특성으로 구별됩니다. 인장 강도와 탄력성으로 인해 무너지지 않고 많은 에너지를 흡수할 수 있습니다. 같은 질량의 거미줄 단백질과 합성 아라미드 - 케블라 섬유의 샘플을 취하면 케블라가 파괴되기 전에 에너지를 3 배 덜 흡수 할 수 있음이 밝혀졌습니다. 거미줄의 원섬유 단백질 구성에서 주요 아미노산 잔기는 글리신, 알라닌 및 세린입니다. 웹의 마이크로미터 골격 실(즉, 덜 강한 나선형 실과 반대되는 방사형)의 강도와 탄성은 내부에 탄성 펩타이드 결합으로 연결된 수 나노미터 크기의 단단한 단백질 결정이 있다는 사실에 의해 설명됩니다. 보통 십자가의 사체 절단 시 극한 응력 아라네우스 디아데마투스 - 1.1–2.7GPa. 비교를 위해 강철의 인장 강도는 0.4–1.5GPa이고 사람 머리카락의 인장 강도는 0.25GPa입니다. 그리고이 지표에서 일반 실크는 거미 실크보다 열등합니다. 물론 웹은 가장 내구성이 강하거나 가장 신축성이 있는 재료는 아니지만 이러한 특성이 완벽하게 균형을 이루고 있습니다.
15~20년 전만 해도 거미줄 단백질의 특성과 그 형성의 특성을 연구한 연구 그룹은 세계적으로 10개 미만이었습니다. 이제 그러한 팀이 수십 개 있으며, 성공적으로 운영되는 3개의 생명 공학 회사가 웹을 실생활에 실제로 적용하는 데 더 가까워지고 있습니다. 연구원들은 이미 거미가 거미줄을 회전시키는 방법을 밝혀내고 거미줄의 구성을 확인했으며 이러한 세부 사항은 신경 조직 재생에서 소비자 포장 및 새로운 접착제 개발에 이르기까지 거미줄의 새로운 용도를 열어주고 있습니다. 거미줄은 힘과 탄력의 이상적인 조합뿐만 아니라 실제로 면역 반응을 일으키지 않는다는 사실로 의사를 매료시킵니다. 거미줄 단백질은 생화학 실험실에서도 사용됩니다. 그 사슬은 저분자량 화합물로 변형되어 단백질에 특별한 특성을 부여할 수 있습니다.
이 분야에서 개발 중이고 이미 제품을 생산하고 있는 주요 회사는 독일 AMSilk, 일본어 스파이버및 미국식(캘리포니아어) 볼트 나사... 일반적으로 근본적으로 새로운 화학 제품을 만드는 새로운 화학 회사의 출현에서 시장 출시 및 판매 시작까지 훨씬 더 오랜 시간이 걸립니다.
화장품부터 수술까지
거미 공포증은 걱정할 필요가 없습니다. 인공 웹 공장은 거미 농장과 달리 거미나 다른 절지동물이 전혀 없습니다. 그 대신에 그물에서 단백질의 발현을 조절하는 유전자, 주로 박테리아와 효모를 포함하는 형질전환 유기체가 그물을 짜는 데 관여합니다. 거미줄 실크는 어떤 식으로든 예상하지 못한 유기체에 의해 생산되지만, 예를 들어, 거미줄 단백질로 우유를 생산하는 50마리의 유전자 변형 염소 떼가 있습니다. 이러한 염소의 우유 1리터에서 최대 4g의 단백질을 분리할 수 있습니다. 그러나 박테리아와 곰팡이는 더 효과적인 "ersatz-spiders"로 밝혀졌습니다.
예를 들어, 회사 AMSilk유전자 변형 버전 적용 대장균... 박테리아는 발효를 위해 큰 통에서 자란 다음 세포가 파괴되고 거미줄 단백질은 흰색 분말로 방출되며, 그런 다음 과립화되고 하이드로겔 또는 섬유로 바뀔 수 있습니다. 생합성 웹 제조업체는 모든 제품을 판매합니다. 세 가지 형태.
활동 중 하나 AMSilk- 화장품 실크비즈그리고 실크겔환경의 박테리아와 유해 물질로부터 피부를 통기성 보호하는 거미줄 단백질이 함유되어 있습니다. 생합성 거미줄은 종종 "비건 실크"로 광고됩니다. 특히 번데기 누에 애벌레를 죽이는 것이 용납될 수 없다고 생각하는 사람들에게 적합합니다(분명히 생합성 거미줄을 얻으려면 대장균, 완전 채식인이 지루함을 느끼게하지 않습니다).
미용사에게 생합성 웹은 단백질이 면역 반응을 일으키지 않고 박테리아가 표면에서 잘 자라지 않기 때문에 좋은 것입니다. 이러한 특성은 생물의학에서 훨씬 더 중요하며, 이는 단백질의 1차 구조 때문입니다. 거미줄 실크 섬유는 글리신인 아미노산 잔기의 절반 이상이 반복되지 않는 개별 도메인으로 구성된 반복 펩티드 서열을 포함하는 스피드로인 단백질로 구성됩니다. 아마도 거미줄을 생체적합성으로 만드는 것은 스피드로인의 외부 영역에 있는 글리신 잔기의 함량이 높기 때문일 것입니다(나머지 아미노산 잔기는 거미줄 단백질의 구조 내부에 위치함). 사실 글리신은 가장 작은 아미노산이며 단백질 사슬의 형성에 관여하지 않는 그 측기는 하나의 수소 원자로 구성되며 이는 화학 반응 및 분자간 상호 작용에 글리신 잔기가 참여할 가능성을 줄입니다 . 이것이 세포가 스피드로인에 결합할 수 없는 이유입니다. 따라서 생명공학 거미줄은 의료 기기 표면에 적용되어 스피드로인이 생물학적 보호 기능을 제공합니다.
연구원 AMSilk거미줄 단백질이 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리에틸렌으로 만들어진 카테터와 임플란트용 금속 및 세라믹에 적용된 실험을 보고합니다. 이러한 코팅은 폴리실록산(실리콘) 임플란트를 사용할 때 우수한 항균 보호 기능을 제공하고 합병증의 위험을 줄이는 것으로 밝혀졌습니다(Philip H. Zeplin et al. Spider Silk Coatings as Bioshield to Reduce Periprosthetic Fibrous Capsule Formation // 첨단 기능성 소재, 2014, 24, 2658-2666; doi: 10.1002 / adfm.201302813). 박테리아 생물막은 테프론과 강철보다 생명공학 웹에서 더 심하게 자랍니다.
성장하는 생물학적 조직
일본 기업의 동명 스파이버- 스웨덴어 스파이버 테크놀로지스아직 시장에 출시된 제품을 자랑하지 않으며 R&D 단계에 있으며 단백질을 그램 단위로 받습니다. 이 회사의 생명공학자들은 대장균스피드로인 생성을 담당하는 유전자의 일부에 불과하므로 박테리아는 천연 거미줄 단백질의 약 10분의 1 길이의 단백질을 만듭니다. 이 단백질은 줄기 세포의 표적 성장, 뼈 재건 및 상처 치유를 위한 메쉬 또는 다공성 스캐폴드를 만드는 데 사용될 것입니다. 포유류 세포는 이미 이러한 매트릭스에서 성공적으로 배양되었습니다. 최근 스웨덴 연구원들은 당단백질 피브로넥틴의 결합 모티프 특성으로 실크 스캐폴딩을 수정했으며 피부 세포가 이 변형된 주형에 더 효율적으로 결합한다는 것을 발견했습니다(Widhe M. et al. A fibronectin 모방 모티프는 재조합 거미 실크 매트릭스에 대한 인테그린 매개 세포 결합을 향상시킵니다. // 생체재료, 2016, 74, 256–266; doi: 10.1016 / j.biomaterials.2015.10.013).
일반적으로 세포는 평평한 표면에서 배양되지만 대부분의 장기와 조직을 성장시키기 위해서는 벌크 스캐폴드가 필요합니다. 세포 성장 활성제가 내장된 절단된 스피드로인의 3차원 다공성 시스템은 조직 매트릭스를 모방하고 세포를 "속여서" 원하는 방향으로 성장하도록 합니다.
예를 들어, 연구자들은 당뇨병 치료에 필요한 췌장 조직의 작은 영역을 이런 방식으로 성장시키는 방법을 배우고 있습니다. 거미줄 매트릭스 시험관 내 3개월 동안 인간 췌장 세포 콜로니의 안정성을 유지할 수 있습니다. 플로스원, 2015, 10, e0130169; doi: 10.1371 / journal.pone.0130169). 3차원 매트릭스는 세포 생존을 보장할 뿐만 아니라 인슐린을 생성하여 포도당 자극에 반응하도록 장려했습니다. 시간이 지남에 따라 조직의 부피가 증가하고 그 안에 더 많은 혈관이 형성되었습니다(Shalaly N. D. et al. 실크 매트릭스는 인슐린 분비 섬과 같은 클러스터의 형성을 촉진합니다 // 생체재료, 2016, 90, 50–61, doi: 10.1016 / j.biomaterials.2016.03.006), 성공적인 이식의 가능성을 높입니다.
와 협력하여 작업 스파이버스웨덴 왕립 카롤린스카 대학의 Anna Riesing 연구소는 이 모델을 사용합니다. 생체 외거미줄이 있는 상태에서 척수 조직 재생의 특징을 연구합니다. 연구에 따르면 양의 말초 신경 조직이 거미줄에서 성공적으로 성장한 것으로 나타났습니다. 바이오폴리머, 2012, 97, 6, 468–478, doi: 10.1002 / bip.21715; 상승 A. 통제된 조립: 재생 의학에서 재조합 거미 실크 사용을 위한 전제 조건? // 액타 생체 물질, 2014, 10, 4, 1627–1631, doi: 10.1016 / j.actbio.2013.09.030).
자연 모방
거미는 특수 거미 땀샘을 사용하여 웹을 회전시킵니다. 실은 고농축 단백질 용액으로 형성되며, 이 용액에서 암컷 거미는 최대 7가지 유형의 섬유를 꼬을 수 있습니다. 최근에 Riesing의 연구실은 천연 단백질과 유사한 반복적 서열을 가질 뿐만 아니라 거미 스피드로인의 N-말단 및 C-말단 특징을 갖는 재조합 거미 실크 단백질을 얻었다(Andersson M. et al. Silk Spinning in Silkworms and Spiders // 국제 분자 과학 저널, 2016, 17, 8, pii: E1290. doi: 10.3390 / ijms17081290). 현재 대부분의 생명공학 스피드로인의 N-말단과 C-말단은 천연의 것과 동일하지 않은 반면, 바이로이트 대학의 Thomas Scheibel과 같은 많은 과학자들은 이것이 사슬의 시작이자 끝이라고 믿고 있습니다. 이는 수용액에서 강한 섬유를 형성하는 데 중요합니다(Schacht K. et al. Biofabrication of cell-loaded 3D spider 실크 구성 // Angewandte Chemie Int. 에드., 2015, 54, 2816-2820; doi: 10.1002 / anie.201409846).
현재, 거미줄 단백질을 섬유로 전환하는 대부분의 실험실 방법은 위험할 뿐만 아니라 단백질을 천천히 분해할 수 있고 비용이 많이 드는 독성 용매인 헥사플루오로이소프로판올의 사용을 기반으로 합니다. 이 모든 것은 산업적 적용 가능성을 배제합니다. 최근에 스피드로인을 순수한 물에 용해시켜 섬유소를 얻을 수 있는 방법이 발표되었습니다(Jones J. A. et al. More Than Just Fibers: An Aqueous Method for Production of Innovative Recombinant Spider Silk Protein Materials // 생체거대분자, 2015, 16, 1418–1425; doi: 10.1021 / acs.biomac.5b00226). 방사 용액은 전자레인지를 사용하여 만들 수 있으며 열과 압력 하에서 용해되는 것으로 가정합니다. 거미줄 섬유 방적 방법을 개발하는 회사는 공개 언론에 발표되지 않은 자체 접근 방식을 제시하지만 수용액에서 인공 웹을 끌어내는 것을 선호하여 비싸고 위험한 용매의 사용을 최소화합니다.
생명공학 거미줄 가공을 위한 실험실 프로토콜은 단백질의 침전-염석 절차를 포함하며, 단백질은 변성됩니다. 그런 다음 침전되고 변성된 단백질은 물-알코올 용액의 현탁액으로부터 섬유질 구조로 형성됩니다. 개별 섬유는 8개에서 24개의 가닥을 포함하는 가닥으로 꼬일 수 있습니다. 이러한 가닥은 이미 실제 사용에 적합합니다. 그러나 회사는 웹을 회전할 필요가 없습니다. 코팅을 위해 분말 또는 하이드로겔 형태의 생명공학 스피드로인을 사용하는 것이 더 쉽습니다. 거미줄 단백질 킬로그램은 수백만 (크기에 따라 1에서 10) 카테터의 항균 및 항응고 코팅에 충분할 것으로 추정됩니다. 2017년 말까지 이러한 의료 장비가 동물 실험을 완료하고 향후 5년 내에 일부 샘플이 미국 식품의약국(FDA)의 인증을 받아 임상에 사용되기를 희망합니다. 관행.
스파이더맨 슈트
인공 스피드로인은 생물 의학에서만 사용되는 것이 아닙니다. 거미줄의 인장 강도가 케블라보다 높다는 것은 이미 언급되었지만, 기계적 스트레스에 반응하여 탄성적으로 변형하는 능력은 순수한 스피드로인을 "천연" 방탄복의 재료로 간주할 수 없게 합니다. . 거미줄로 만든 방탄조끼는 총알을 잡아 막아주지만 그때쯤이면 '방탄조끼'와 함께 몸 밖으로 빠져나오거나 내장에 박힐 가능성이 높다. Kevlar가 만들어지는 아라미드 섬유의 장점은 정확히 변형되지 않는다는 것입니다. 그럼에도 불구하고 아라미드 또는 탄소 섬유와 스피드로인의 합성물은 자동차 또는 무인 항공기의 유연하고 내구성 있는 구조 요소를 만드는 데 매우 적합합니다. 가스와 수증기를 차단할 수 있는 세라믹 나노입자와 결합된 거미 실크의 구성이 있어 식품 포장에 이상적인 재료를 만듭니다(Doblhofer E. Structural Insights into Water-Based Spider Silk Protein - Nanoclay Composites with Excellent Gas and Water Vapor Barrier Properties // ACS 응용 재료 및 인터페이스, 2016, 8, 25535–25543; doi: 10.1021 / acsami.6b08287). 생산에 독성 물질이 사용되지 않고 단백질이 물에 용해되며 합성물 자체가 투명하고 생분해됩니다.
거미줄의 또 다른 주요 이점은 녹지 않는다는 것입니다. 따라서 자연적이거나 생명 공학적으로 얻은 거미 실로 만든 직물은 군대 장비 제작자에게 관심이 있습니다. 섬광탄, 수류탄과 같은 고온은 헬멧의 나일론 끈과 현대 군인의 기타 의류 품목을 녹이거나 피부에 녹여 심각한 화상을 유발할 수 있습니다. 인공 거미줄로 만든 섬유와 직물은 단순히 까맣게 타서 피부에 대한 추가적인 열 노출 위험을 줄입니다. 이것은 군인의 안전을 보장하기 위해 더 많은 비용을 지불할 준비가 된 군대에 관심이 있는 것입니다. 지금까지 생합성 웹의 비용이 높고, 저렴한 가격대의 의류 중에서 가까운 장래에 태그가 있는 것을 찾기는 거의 불가능할 것입니다. "거미 실크"(상품 알리 익스프레스포함되지 않으며 제조업체는 이에 대해 무엇이든 작성할 수 있습니다). 그러나 두 회사는 생명공학 스피드로인으로 만든 의류를 시장에 출시하는 위험을 감수했습니다.
그래서 2015년 9월 아웃도어용 스포츠웨어를 생산하는 회사에서 노스 페이스재결합된 거미줄로 만든 윈드 재킷을 광고하고 테스트하기 시작했습니다. 첫 번째 샘플은 올해 2017년에 출시될 예정입니다. 그들은 일본 회사의 거미줄로 만들어질 것입니다. 스파이버... 회사 관계자는 스피드로인 섬유 생산 비용을 킬로그램당 100달러로 줄이는 데 성공했다고 주장합니다. 그러나 합성 웹 직물이 더 이상 엘리트의 로트가 되지 않게 하려면 원사 생산 비용이 최소한 천연 누에 실크와 동일해야 합니다(품질에 따라 킬로그램당 $30-70). 회사 스파이버이 목표가 충분히 달성 가능하기를 희망하며 경쟁자들도 그렇게 생각하며 점점 더 저렴한 기술을 개발하고 있습니다.
따라서 이미 언급 한 독일 회사 AMSilk생합성 거미 실크의 단백질을 사용하여 상표명으로 섬유를 만듭니다. 바이오스틸( "바이오스탈"). 관리 AMSilk나는 이 섬유가 신발과 의복, 그리고 자동차와 비행기의 시트를 다듬는 직물에 사용될 것이라고 확신합니다. 2014 년 "Adidas"라는 회사는 거의 전체 (밑창 제외)가 섬유로 만들어진 스포츠 트레이닝 신발 라인을 선보였습니다. 바이오스틸.
따라서 숲의 끈끈한 그물은 먼 길을 왔습니다. 이제 새로운 화학 회사는 잘 알려진 천연 재료의 생산을 확립하고 그것에 대한 많은 용도를 찾은 강력한 웹을 짜고 있습니다. 아마도 10년 안에 생합성 웹의 생산이 너무 많이 발전하여 옷가게의 컨설턴트에게 이 블라우스가 어떤 종류의 천연 실크(누에 또는 거미 실크에서 나온 것)인지 물어볼 것입니다. 당연히 실크 스피드로인은 수술, 재생 의학, 우리가 알지 못하는 새로운 영역을 계속 엮을 것입니다. 벽을 오르거나 악의를 품은 사람들을 움직이지 못하게 하기 위해 생합성 웹의 실을 쏠 수 있는 장치가 나타날 것이며, 가장 중요한 것은 이것이 방사성 돌연변이 거미의 물기를 기다리지 않고 수행할 수 있다는 것입니다.
무중력을 꿈꾸자 방탄 조끼처럼 튼튼한 니트 블라우스. 어떤 섬유로 만들 수 있다고 생각합니까?당신은 결코 추측하지 않을 것입니다! 그런 블라우스는 만든 원사로 편직됩니다. 웹에서!
거미는 그물과 아늑한 밍크를 가두기 위해 거미줄을 짠다. 어린 거미는 거미줄을 타고 먼 곳의 모험을 떠납니다. 그리고 수세기 동안 사람들은 필요에 따라 웹을 사용하는 방법을 배우기 위해 노력해 왔습니다.
고대 중국인은 거미줄로 실크를 만들었으며 Sun King은 스타킹과 장갑을 거미줄로 묶었습니다. 프랑스의 박물학자 d'Orbigny는 거미줄 바지를 입고 운동했습니다.
강철보다 강하고 가볍고 탄력 있는 웹은 단백질 분자로 구성됩니다. 웹은 찢어지지 않고 길이의 40%까지 늘어날 수 있으며 너무 가벼워서 웹 1파운드로 지구를 감쌀 수 있습니다.
거미줄은 또한 살균 특성이 있고 상처 치유를 촉진하는 것으로 나타났습니다. Nefila 속의 큰 거미는 폴리네시아 제도의 어부들이 물고기를 잡기 위해 사용하는 직경이 최대 8미터에 달하는 거대한 그물을 회전시키는 것으로 유명합니다. 사진에서 당신은 이 거미와 거미줄을 볼 수 있습니다.
그렇다면 왜 그러한 놀라운 특성을 가진 원사가 진열대에 오르지 않았을까요? 포식성으로 인해 거미는 사육 상태에서 번식하기가 매우 어렵습니다. 거미 농장을 시작하려는 경우 잠시 후 애완 동물이 단순히 서로를 잡아먹게 될 것입니다. 그러나 어려움에도 불구하고 거미 농장을 만드는 무모한 사람들이 있으며 일본 과학자들은 웹에서 만든 제품을 곧 출시 할 것을 약속합니다.
그러나 모든 어려움과 노동의 대가에도 불구하고 거미줄로 만든 기성품이 존재합니다. 사이먼 피어스(Simon Pearce)와 니콜라스 구들리(Nicholas Goodley)가 런던에서 열린 전시회에서 모두에게 선물한 맨틀을 보십시오.
현재 세계에서 가장 큰 거미줄 제품으로 4년 넘게 장인들의 공을 들인 제품입니다. 이를 위해서는 백만 개 이상의 거미줄을 수집해야 했습니다.