Скручуючи найтонші нитки павутини, японські вчені отримали струни, звучання яких має унікальний таємничий тембр.
Японський дослідник Шигіесі Осакі (Shigeyoshi Osaki) присвятив уже 35 років свого життя вивченню властивостей біологічних макромолекул - у тому числі і білка, що становить павучу павутину. І по будові, і за властивостями своїми він близький до білка шовку, з давнини відомі технології, що дозволяють отримувати шовкову тканину з павутини.
В ході своєї роботи Осаки знайшов спосіб змусити великих деревних павуків Nephila maculata виділяти зі своїх павутинних залоз особливо довгі нитки такого «павучого шовку», що відрізняється приголомшливою міцністю і еластичністю. Цього разу він вирішив застосувати їх у досить незвичній справі.
Вчений взяв пучок цих ниток і переплів один з одним, три з отриманих пучків ще раз сплів, щоб отримати... струни для скрипки. Найтовстіша з них - сіль - загалом містила 15 тис. найтонших ниток «павучого шовку».
Осаки показав, що струни мають особливу міцність завдяки тому, що в процесі переплетення окремі нитки змінювали свою мікроструктуру. Розглянувши їх під електронним мікроскопом, він побачив, що круглі в поперечному перерізі нитки при скручувальній напрузі стали кутуватими і щільніше ув'язалися один з одним.
Залишилося перевірити струни в справі, в музиці, для чого їх характеристики порівнювалися зі струнами з традиційних матеріалів - металеві, нейлонові і з кишок тварини. Тембр їх звучання виявився дуже незвичайним. Погляньте на цей відеозапис, а краще - послухайте, як японський скрипаль Юн-ічі Матсуда (Jun-ichi Matsuda) виконує фрагмент з Чайковського на різних струнах.
У даному випадку тембр звучання, його забарвлення, визначається різницею у властивостях вібруючого матеріалу, тим, як проявляються гармонійні обертони основного тону струни. Струни з павутини яскравіше проявляють більш високі обертони, тоді як металеві і нейлонові - низькі. Які саме структурні властивості «павучого шовку» це обумовлюють, поки невідомо.
Автор вважає, що особлива міцність павутини дозволить робити струни більш тонкими, а значить - полегшить роботу пальцям музиканта, що разом з унікальним звучанням робить їх досить бажаним придбанням. Шкода, що поки що досить висока ціна виготовлення поки робить ці струни доступними лише вельми успішним виконавцям.
Публікація The New Scientist