Edderkoppen holder på hemmeligheden bag sit enestående spind

Silkespind fra edderkopper er både let, stærkt og elastisk. Den kombination har fanget forskere i mange år. Men det er endnu ikke lykkedes at skabe en tro kopi.

(Foto: © Kai Peng, Huazhong University of Science and Technology)

Stærke reb. Vindmøllevinger. Skudsikre veste. Organer.

Forskere og industri drømmer om kunstigt at kopiere edderkoppens silke, så de kan skabe produkter, der har de samme, unikke egenskaber. Og jævnligt kommer der nyheder om friske undersøgelser af edderkoppespind.

I den forløbne uge offentliggjorde en forskergruppe fx, at den har designet kunstig silke, som minder meget om edderkoppens. Og en anden gruppe har undersøgt, hvorfor edderkoppen ikke snurrer rundt, når den firer sig ned fra sit spind.

Men selvom der både bliver brugt mange timer og penge på at spinde kunstige tråde, så er det endnu ikke lykkedes at lave en tro kopi.

- Vi ved, hvad silke består af. Vi kan producere bestanddelene, men vi ender alligevel med silke, der ikke har helt de samme egenskaber som edderkoppens, siger biolog og edderkoppeekspert Thomas Hesselberg.

Han mener, svaret på gåden ligger gemt i processen, hvor edderkoppen ved hjælp af sit spindeorgan omdanner flydende materiale fra maven til fast materiale i form af silketråde.

- Man behøver måske ikke gengive præcis, hvad edderkoppen gør, for at opnå samme egenskaber. Men foreløbig kender vi ikke detaljerne i den kemiske og mekaniske påvirkning, der foregår, når edderkoppen trækker tråden ud af spindekirtlerne.

Hunner på 5 cm

Thomas Hesselberg er ph.d. i biomimetik, som handler om at studere og kopiere naturens smarte løsninger. Han er lektor ved Oxford University og har i mere end 10 år studeret edderkoppefamilien hjulspindere, der laver runde spindelvæv. I Danmark lever flere arter, blandt andet korsedderkoppen.

Når forskeren skal blive klogere på edderkoppesilken, er det imidlertid ofte den tropiske, gyldne hjulspinder, de kigger nærmere på. Den er nemlig ret stor – hunnens krop kan blive 5 cm uden ben - og den spinder sit karakteristiske gyldne spind i en størrelse på op til halvanden meter i diameter.

- Det er nemmere at dissekere større edderkopper, og silken er også relativt set lidt stærkere end andre hjulspinderes. Men alle hjulspinderes spind er stort set bygget op på samme måde med mindre forskelle.

Spindet sluger energi

Spindet er utrolig let. Det vejer 1-2 procent af de fluer, det kan fange. Spindets styrke bliver ofte sammenlignet med stål og med kevlar, der bl.a. bruges til cykeldæk og skudsikre veste. Men spindet er langt mere elastisk. Det kan strækkes 30-40 procent uden at knække.

Når en flue rammer spindet, kan det trækkes langt, uden at det går i stykker. Samtidig kan det absorbere energien, som fluen kommer med, så spindet ikke kommer til at virke som en trampolin, der smider fluen væk igen. Det er denne egenskab, der gør spindet helt unikt.

Det kræver masser af energi at producere et spind. Derfor er det også vigtigt, at spindet er stærkt, så edderkoppen ikke skal starte forfra, så snart et par tråde knækker. (Foto: © ALI HASHISHO, Scanpix)

Nyt net hver dag

I jagten på viden om den stærke og elastiske tråd, er det sikringstråden, der er interessant. Det er den, som danner yderkanten og egerne i spindelvævet, og som edderkoppen bruger til at hænge i.

Men hjulspindere skaber ikke bare én men syv forskellige tråde, som har hvert deres formål. Der er fx en tråd til deres æg, en tråd til at sættet nettet fast i omgivelserne, en klæbrig tråd til at holde byttet fast og en tråd til at pakke byttet ind.

Hver nat bryder hjulspinderen nettet ned til proteiner, som den bruger til at spinde et nyt den næste dag. Og det tyder på, at den kan vurdere vejrforholdene ud fra høj- og lavtryk, så den fx kan lave nettet stærkere, hvis det er blæsevejr.

Skeletter og lim

Thomas Hesselbergs interesse er edderkoppernes biologi. Men han har deltaget i flere samarbejder, hvor hans forskning tjener som inspiration for nye materialer og produkter.

Og han ser flere potentialer i edderkoppens spind og måden, den bygger det på. Styrken og elasticiteten vil være gode egenskaber for kofangere. Nettets minimale vægt kan inspirere til letvægtsskeletter, som billigt kan sendes med solceller ud i rummet.

Limen, der fæstner nettet til omgivelserne, er interessant i forhold til at finde ud af, hvordan letvægtsmaterialer kan sættes fast på mere ustabile og urene overflader. Desuden mener han, der er inspiration at hente i måden, hjulspinderen i løbet af kort tid får brudt sit net ned til en enkelt tråd, den kan spise.