Les fibres de soie dragline dans les toiles d'araignées aident à maintenir la tension de la toile sous le poids en se contractant et en se détendant en réponse à l'humidité.

"L'arrêt brutal du vol d'un bourdon lorsqu'il impacte presque
invisible
fils d'une toile orbe fournit un exemple élégant de la
incroyable
force et ténacité de la soie d'araignée. Les araignées dépendent
ces propriétés
pour la survie, mais les performances impressionnantes de la soie ne sont pas limitées
uniquement à
mécanique de la traction. Ici, nous montrons que la soie présente également
cyclique puissant
contractions, lui permettant d'agir comme un imitateur de haute performance
de biologique
muscles. Ces contractions sont déclenchées par des changements dans
l'humidité seule et
génèrent à plusieurs reprises un travail 50 fois supérieur à la masse équivalente
de l'homme
muscle. Bien que nous démontrions que cette réponse est générale
et se produit
faiblement dans divers matériaux hydrophiles, le module élevé de la soie d'araignée est
telle qu'elle génère une force exceptionnelle. En outre,
parce que cet effet
opère déjà au niveau des fibres de soie simples, seulement 5
µm de diamètre,
il peut facilement être mis à l'échelle sur toute la gamme de tailles à laquelle
biologiques
les muscles fonctionnent. En revanche, le synthétique le plus réussi
muscles développés
jusqu'à présent sont entraînés par une tension électrique, de sorte qu'ils ne peuvent pas
évoluer facilement
sur de larges étendues dans des zones transversales. Le potentiel
applicabilité de
soie
muscles est encore renforcée par notre découverte que les fibres de vers à soie
aussi
présentent une contraction cyclique parce qu'ils sont déjà disponibles
en commercial
quantités. La simplicité d'utilisation de l'air humide ou sec pour conduire
le biomimétique
soie
les fibres musculaires et l'incroyable puissance générée par la soie offrent une
possibilités
dans la conception d'actionneurs légers et compacts pour robots
et de
micro-machines, nouveaux capteurs et production d'énergie verte. (Agnarsson et al. 2009:1990)

"La soie de dragline d'araignée est un modèle biologique pour le biomimétique
recherche en raison de ses nombreuses propriétés désirables et inhabituelles. 'Supercontraction' décrit le rétrécissement spectaculaire de la soie dragline
fibres lorsqu'elles sont mouillées. En fibres de soie retenues, supercontraction
génère des contraintes substantielles de 40 à 50 MPa au-dessus d'une humidité critique d'environ 70 %
humidité relative (HR). Cette contrainte peut maintenir la tension dans les bandes sous
le poids de la pluie ou de la rosée et pourrait être utilisé dans l'industrie pour la robotique,
la technologie des capteurs et d'autres applications. Nos propres découvertes indiquent
que la supercontraction peut générer un stress sur une plage beaucoup plus large que
rapporté précédemment, de 10 à 140 MPa. Nous montrons ici que cela
variation de la contrainte de supercontraction dépend de la vitesse à laquelle le
l'environnement atteint le niveau critique d'humidité provoquant
supercontraction. L'augmentation lente de l'humidité, sur plusieurs minutes, conduit à
contrainte de supercontraction relativement faible, tandis que l'humidité augmente rapidement,
en quelques secondes, entraîne généralement une contrainte de supercontraction plus élevée.
Les fibres lentement surcontractées absorbent moins d'eau et diffèrent par
thermostabilité des fibres rapidement surcontractées, comme le montre
analyse thermogravimétrique. Cela suggère que la soie d'araignée atteint
différentes configurations moléculaires en fonction de la vitesse à laquelle
une surcontraction se produit. En fin de compte, la supercontraction dépendante du taux peut
fournir un mécanisme pour adapter les propriétés de la soie ou biomimétique
fibres pour diverses applications. (Agnarsson et al. 2009 : 325)

Dernière mise à jour le 14 septembre 2016