Мережі музики: На струнах павутини

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

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND