Een web waarmee je een Boeing 747 kunt vangen


Foto: Akio Tanikawa

Een spinnenweb lijkt misschien een flutconstructie omdat je die simpel stuk trekt, maar spinnenzijde is het sterkste biologische materiaal ter wereld. Om de sterkte van materialen onderling eerlijk te vergelijken, wordt namelijk gekeken naar de sterkte per gewichtseenheid. Dan blijkt dat de dunne en lichte webdraadjes zelfs sterker zijn dan de meeste door mensen gemaakte materialen.

De pas in 2010 ontdekte Darwinspin uit Madagaskar produceert de sterkste spinnenzijde: tien keer zo sterk als de kunstvezel Kevlar, dat zelf al vijf keer zo sterk is als staal. Met Kevlar maken wij banden voor raceauto’s en kogelvrije vesten. De Darwinspin bouwt met haar spinnenzijde enorme webben met draden van wel 25 meter lang om rivieren te overspannen. Zo vangt ze insecten die de waterwegen als eenvoudige vliegroutes gebruiken.

Elastisch
Niet alleen is spinrag erg sterk, het is ook bijzonder elastisch. Zonder breken of vormverlies kan het veel verder uitrekken dan staal, Kevlar en de meest elastische nylons. Deze combinatie van eigenschappen maakt dat een spinnenweb uitermate geschikt is om een insect in volle vlucht te vangen zonder stuk te gaan of te vervormen.

Om de bijzondere eigenschappen van spinnenzijde nog verder te benadrukken, heeft een Amerikaanse spinnenwebben-expert de volgende boeiende berekening uitgevoerd.

Stel: er is een spinnenweb met een doorsnede van 100 meter (de lengte van een voetbalveld), gemaakt van één centimeter dikke spinnendraden. En stel ook dat de concentrische cirkels van het web 4 centimeter uit elkaar liggen en de spaken gemiddeld 4 centimeter afstand tot elkaar hebben. Dan zou dit spinnenweb in staat zijn om een Boeing 747 met een spanwijdte van 60 meter, en vliegend op kruissnelheid van een kleine 900 kilometer per uur, zonder problemen te vangen.

Onderzoekers proberen dan ook al lange tijd om spinnenzijde kunstmatig te synthetiseren in een poging om biostaal te maken. Dit blijkt uitermate lastig. Niet alleen bestaat spinrag uit eiwitten met een complexe structuur, spinnendraad is bovendien zelf een spinsel van kleinere draadjes. Iedere mix geeft een ander type draad.

Origineel
Zo zijn er kleverige en elastische draden om prooien te vangen, niet-kleverige draden waar de spin zelf over loopt en sterke draden voor de spaken van het web.

Een alternatief is om de draden niet na te maken, maar het origineel te gebruiken. Spinnen fokken is echter geen lucratieve bezigheid. Ze produceren per dag maar weinig spinrag en ze kunnen bovendien niet samen gehouden worden: het zijn kannibalen.

Wel is het gelukt om tot een andere op het spinnenweb geïnspireerde toepassing te komen. Diverse spinnen brengen in het midden van hun web een stabilimentum, of webdecoratie, aan. Dit zijn opvallende structuren van spinnenzijde, in de vorm van bijvoorbeeld een X of een spiraal. Oorspronkelijk dacht men dat deze structuren het web stabiliseren, vandaar de naam. Deze theorie heeft inmiddels afgedaan, maar over wat de functie dan wél is wordt nog heftig gedebatteerd. Duidelijk is in elk geval dat de webdecoratie ultraviolet (UV) licht weerkaatst dat goed zichtbaar is voor vogels. Wellicht schrikt dat vogels af om de spin te verschalken of voorkomt dat ze het web stukvliegen.

Vogelvriendelijk glas
Dat inspireerde een Duitse glasfabrikant om vogelvriendelijk glas te produceren. Het is voorzien van een UV-reflecterende coating, die wij niet zien, maar een vogel wel. Dit voorkomt dat vogels zich te pletter vliegen tegen een raam. Dat scheelt heel wat leed bij vogels, en schuldgevoel bij mensen.


Foto: De natuur als uitvinder

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 22 januari 2016

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84