Пауков научили плести оптоволокно

Пауков отправят на общественные работы — создавать оптическое волокно.

То, что паучьи волокна намного крепче металлических нитей такой же толщины — известно давно. Однако практического применения им до сих пор не находили, поскольку пауки производят их в небольших количествах. Но теперь появилась идея использовать эти волокна для создания сверхтонкого оптического волокна.

Зачем это нужно? Сверхтонкие волокна позволят передавать световые сигналы в нанометровых оптических схемах. Компьютеры, где обмен данными между компонентами будет происходить со скоростью света — это компьютеры "предельного класса".

До таких компьютеров пока далеко, но технология сверхтонкого оптоволокна уже близка. Как здесь может помочь паутина? По аналогии с производством свечей: фитиль многократно обмакивают в парафин, пока не достигается нужная толщина.

Юшань Янь (Yushan Yan) и его коллеги из Калифорнийского университета в Риверсайде пошли именно этим путём. Они берут паучью нить длиной в сантиметр, обмакивают в раствор ортосиликата тетраэтила, затем после высыхания обжигают при 420°C. Паутина выгорает, оставляя полую трубку толщиной всего в один микрометр — в пять раз тоньше исходной нити.

Для экспериментов учёные использовали гигантского мадагаскарского паука-кругопряда Nephila madagascariensis.

Нить этого паука довольно толстая — около одного микрона. Обычными методами можно создать более тонкие волокна — до 25 нанометров (1 микрометр = 0,001 мм, 1 нанометр = 0,000001 мм).

Но команда Яня планирует создать волокна толщиной всего 2 нанометра. Для этого они рассматривают крошечного паука Stegodyphus pacificus, чьи нити имеют толщину всего 10 нанометров. После обработки они уменьшатся до нужных 2 нм.

Филипп Рассел (Philip Russell) из Университета Бата (Великобритания), пионер использования оптоволокна в телекоммуникациях, восхищён простотой и дешевизной метода Яня.

По мнению Рассела, эта технология позволит создавать микроскопические сенсоры, использующие "супрамолекулярные" химические процессы. В замкнутых нанопространствах реакции протекают быстрее и иначе. Хотя сейчас используют углеродные нанотрубки, их возможности ограничены. Метод Яня может это изменить.

Кристофер Вайни (Christopher Viney) из Университета Хериот-Ватт (Эдинбург) считает, что такие тонкие волокна улучшат зонды ближнепольных микроскопов, используемых для изучения объектов меньше длины световой волны. Современные стеклянные зонды имеют толщину 100 нм — предложенные 2 нм дадут беспрецедентную точность.