Păianjenul este unul dintre animalele care trezește în majoritatea oamenilor un sentiment de repulsie , variind de la cea mai blândă dezgustul la o fobie reală; este probabil o frică atavică care face acum parte din ADN-ul nostru. Și da, este unul dintre animalele pe care le întâlnim cel mai frecvent în zilele noastre, mai ales dacă locuiți la țară și, prin urmare, chiar și pânza de păianjen face parte din decorul casei; dar, în afară de eliminarea acestuia (deși sunteți conștient că în curând veți găsi altul în vreun alt colț), v-ați oprit vreodată să îl observați sau să reflectați la ce exemplu de inginerie rafinată vă aflați în față?
Păianjenii sunt constructori foarte abili de pânze deja după aproximativ două săptămâni de la naștere, adică au ajuns la dezvoltarea completă a sistemului lor nervos central.
Fiecare specie de păianjen își construiește propria pânză; în plus, acest lucru este diferit în funcție de funcția sa și , prin urmare, și de geometria și chimia filamentelor unice care îl compun.
Avem pânze de păianjen în spirală, încurcătură, pâlnie, tubulare care se desfășoară la baza copacilor și a foii; au scopul de a captura sau păstra prada care rămâne încarcerată sau utilă pentru transportul dintr-un loc în altul fiind dusă de vânt sau în rituri de nuntă (CITEȘTE ȘI: Pisaura mirabilis: cucerirea femelei cu un dar) sau pentru depozitare ouă (sac de ou). În funcție de funcția pe care trebuie să o îndeplinească pânza, păianjenul va produce filamente diferite, chiar produse de glande diferite; luând în considerare, de exemplu, pânza de păianjen spirală, firele care alcătuiesc partea concentrică au o structură și o compoziție chimică diferitede la firele radiale, și ambele de la cele care au funcția de ancorare a pânzei la substrat (secvența de aminoacizi a proteinelor care le constituie este diferită); în plus, firele individuale sunt alcătuite dintr-un număr diferit de fibre, mai mare în firele de susținere și mai puțin în cele radiale. Același lucru este valabil și pentru pânza care va alcătui ovisacul sau cea folosită pentru conservarea prăzii. Toate au, de asemenea, proprietăți mecanice diferite.
Există o adevărată disciplină, nanomecanica bio-inspirată , care își ia reperul din comportamentul plantelor sau animalelor, iar unul dintre cele mai studiate fenomene sunt cu siguranță pânzele de păianjen; în Italia, care își studiază structura foarte robustă, este Nicola Pugno, profesor de științe ale construcțiilor și director al laboratorului de nanomecanică bioinspirată la Politehnica din Torino și coautor al unui studiu care a investigat modul în care proprietățile elastice ale firului de mătase păianjen afectează robustețea pânzei de păianjen.Interesantă analiza statică și dinamică a răspunsului rețelei web în urma unui stres extern, dar fără a dori să intrăm în specificul formulelor și ecuațiilor matematice destul de complexe, rezultatele sunt curioase: rețelele sunt structuri foarte elastice, dar în același timp foarte robuste. Printre cele mai elastice se numără cel al păianjenului Araneus diadematus, care poate fi întins cu 30-40% înainte de a se sparge (și să credem că oțelul poate fi întins doar cu 8% înainte de rupere, în timp ce nailonul cu 20 %). În schimb, pentru a oferi un termen de comparație cu rezistența sa, ne putem baza pe raportul său între sarcina de rupere și densitate, care este de 5 ori mai mare decât oțelul și de 3 ori mai mare decât nylonul. Cea mai întinsă parte este mătasea slabă pe care va ateriza prada insectelor, darpunctul său de rupere este calibrat astfel încât să poată captura prada numai cu o masă mai mică sau egală cu cea a păianjenului constructor ; dar de ce asta? Producția de fire de mătase reprezintă cea mai mare cheltuiala de energie pentru păianjen, prin urmare, este necesar să se optimizeze raportul dintre energia consumată și cea obținută prin consumul de pradă ; în plus, păianjenul nu irosește material și, prin urmare, energie, pentru a construi pânze de păianjen suficient de rezistente pentru a captura prada care ar putea fi periculoasă pentru păianjenul însuși. Mai mult, prada cu o masă mai mică atrage după sine o deformare ridicată a pânzei, spre deosebire de cele cu o masă mai mare care, în schimb, sparg pânza și nu sunt capturate. AcoloPrin urmare, pânza are o anumită sensibilitate față de pradă, iar păianjenul este capabil să o identifice pe baza gradului de deformare a pânzei în sine.
Dar cel mai interesant aspect al studiului sunt posibilele aplicații practice în alte domenii în care este necesar să se utilizeze plase sau ochiuri care sunt supuse impactului obiectelor cu energie cinetică ridicată: să ne gândim la plasele anti-rechin din țări precum Africa de Sud. sau Australia, unde aceste animale reprezintă un mare pericol, sau plase de protecție pentru schiori, sau chiar aplicații în construcția de armături de fier pentru beton armat, în special în zonele cu risc seismic ridicat.
Prin urmare, vreau să vă invit să observați cu o mai mare curiozitate și interes următoarea pânză de păianjen pe care o veți întâlni, cu un alt ochi, poate apreciind și marea ingeniozitate a constructorului; deoarece ceea ce fascinează cel mai mult este să gândim că ceea ce pentru noi oamenii fac obiectul unor studii considerabile și al unor calcule stratosferice (pentru construirea, de exemplu, a celei mai bune structuri cu cele mai bune materiale pentru a atinge scopul), pentru aceste animale este instinct pur, cade pur și simplu în natura lor de a fi păianjeni.
