Znanstvenici su sintetizirali novu vrstu vlakana paukove svile, te su pronašli način za njezina strukturalna poboljšanja – glazbom!
Misterij nastanka paukove mreže svrstava se među fascinantna čuda životinjskog svijeta. Od samo 0,004 mm debljine, svilena nit koju pauk proizvede proglašena je najčvršćom i najelastičnijom tvari na svijetu, a sastoji se od dvije komponente – meke amorfne, odgovorne za elastičnost, te čvrste kristalne kojom je uvjetovana njezina čvrstoća.
Istraživanje Markusa Buehlera, znanstvenika sa svjetski poznatog američkog sveučilišta MIT-a (Massachusetts Institute of Technology) pomoglo je objasniti snagu svile koja proizlazi iz neobičnog hijerarhijskog uređenja proteinskih blokova od kojih se sastoji.
Prethodnim istraživanjima Markusa Buehlera utvrđeno je da karakteristična slojevita struktura svile uvelike pomaže njezinim zanimljivim svojstvima. Međutim, izrada takve strukture pokazala se kao ne baš jednostavan zadatak. Zaključak koji je proizašao iz brojnih pokušaja poboljšanja materijala bio je da nije dovoljno samo definirati karakteristike svake proteinske molekule posebno, već je neophodno shvatiti kako se one kombiniraju formirajući karakterističnu strukturu.
Rješenje su pronašli u glazbi.
Različiti slojevi tj. razine sviline strukture analogne su hijerarhijskim elementima koji čine glazbenu kompoziciju – uključujući visinu tona, raspon, dinamiku i tempo, kaže Buehler.
Sastavljen je radni tim od skladatelja Johna McDonalda, profesora glazbe na Sveučilištu u Tuftsu i MIT-ovog Davida Spivaka, matematičara specijaliziranog za teoriju kategorija. Pomoću analitičkih alata proizašlih iz teorije kategorija nužnih za opis proteinske strukture, tim je shvatio kako u glazbene kompozicije prevesti sve dijelove umjetne strukture koja čini svilu.
Razlike su bile očite: jak, no beskoristan materijal preveo se u agresivnu i grubu glazbu, dok je materijal koji formiraju korisna vlakna zvučao puno mekše i melodičnije.
Buehler smatra da bi kombinacija modeliranja materijala s matematičkim i glazbenim alatima mogla pružiti puno brži način izrade novih biosintetiziranih materijala koji se kasnije mogu koristiti za različite svrhe.
“Osim toga, daljnja primjena kompleksne strukture glazbe u istraživanjima mogla bi nam reći nešto više i o proteinima koji čine naše tijelo. Uostalom, naši organi, uključujući i mozak, izrađeni su od tih proteinskih blokova, te ekspresija muzike kod ljudi možda uključuje mnogo više informacija o nama samima nego što smo svjesni” kaže Buehler.
Istraživanja su i dalje na svojim počecima i mnogo je potencijala u njima, no možemo reći da budućnost u proizvodnji materijala ‘nadahnutih’ glazbom postoji, kao i mogućnost da nam glazba pruži neki novi pogled na razumijevanje biologije.
Tekst: Tina Šilović
