蜘蛛电子梳理其粘性纳米线

一种通常在英国花园中心发现的蜘蛛，为如何旋转只有几纳米厚的难以置信的长而结实的纤维提供了新的见解。

大多数蜘蛛能纺出几微米厚的丝线，但“花园中心蜘蛛”或“羽毛腿花边编织”Uloborus plumipes能纺出纳米级细丝是不寻常的。现在牛津大学的一个团队认为他们更接近理解如何做到这一点。他们的发现可能导致纳米尺寸细丝的商业纺丝的技术实现。

这项研究由牛津大学动物学系的Katrin Kronenberger和Fritz Vollrath进行，并发表在《生物学快报》上。

Uloborus没有使用它们线上的粘性点来捕捉猎物，而是使用了一种更古老的技术——由数千根纳米大小的细丝制成的干捕捉线，这种线被认为是可充电的，可以产生这些蓬松的捕捉绳。

为了发现其纳米纤维的秘密，牛津大学的研究人员从英国汉普郡的花园中心收集了成年女性Uloborus蕾丝编织者。然后，他们拍摄了蜘蛛旋转的照片和视频，并使用三种不同的显微镜技术检查了蜘蛛的产丝器官。特别令人感兴趣的是crbellum，这是一种古老的旋转器官，在许多蜘蛛中都找不到。它由一个或两个紧密覆盖在灯丝出口喷嘴(龙头)中的板组成。

“Uloborus有一个独特的小脑腺，这是所有蜘蛛中最小的丝腺之一，这些丝腺产生了猎物捕捉线的超细‘捕捉毛’，”牛津大学动物学系的Katrin Kronenberger博士说，他是该报告的第一作者。原料丝绸涂料通过极窄的长管进入微小的纺丝喷嘴或水龙头。重要的是，丝似乎是在这种蜘蛛龙头的独特形状出现之前才形成的。

Uloborus的小脑被数以千计的小丝生产单位所覆盖。这些单元的管道平均长度为500纳米，水龙头的直径约为50纳米。

该作品的另一位作者弗里茨沃尔拉斯(Fritz Vollrath)教授表示，这些龙头中出现的由数千根细丝组成的游丝是蜘蛛在捕捉线的核心纤维上主动梳理的，后腿上有特殊的毛发。这种梳理和梳理——猛烈地拉动纱线——使纤维带电，这种结合纺纱过程的静电相互作用导致规则间隔的“蓬松”,就像羊毛覆盖捕获线一样。除了纺丝过程中施加的电荷之外，每根细丝的极细也提供了范德华力。这使得这些泡芙非常粘。

通常，合成聚合物纤维是通过热熔挤出生产的：这些纤维通常具有10微米或更大的直径。但是，由于线径对于长丝强度是不可或缺的，因此可以商业化生产纳米尺寸长丝的技术可以生产出更强更长的纤维。

“研究这种蜘蛛给了我们关于如何制造纳米尺寸细丝的宝贵见解，”Vollrath教授说。“如果我们能够重现其静电纺丝纳米纤维的巧妙技能，我们就可以为一种高度通用和高效的新型聚合物加工技术铺平道路。”

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