Seta di ragno: differenze tra le versioni
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La '''seta di ragno''' è una fibra [[Proteine|proteica]] prodotta dai [[Araneae|ragni]]. I ragni usano la seta per creare [[Ragnatela|ragnatele]] o altre strutture che funzionano come trappole adesive per catturare le prede, per impigliare e trattenere le prede prima di morderle, per trasmettere informazioni tattili o come [[Nido|nidi]] o [[Pupa|bozzoli]] per proteggere la loro prole. I ragni possono usare la seta per sospendersi in altezza, [[Ballooning|fluttuare nell'aria]] o spostarsi lontano dai predatori. La maggior parte dei ragni varia lo spessore e l'adesività della seta a seconda del suo utilizzo.
In alcuni casi, i ragni possono utilizzare la seta come fonte di cibo.<ref name="DoiSMissing">{{Cita pubblicazione|nome=Tadashi|cognome=Miyashita|nome2=Yasunori|cognome2=Maezono|nome3=Aya|cognome3=Shimazaki|data=2004-03|titolo=Silk feeding as an alternative foraging tactic in a kleptoparasitic spider under seasonally changing environments|rivista=Journal of Zoology|volume=262|numero=3|pp=
Tutti i ragni producono seta, anche se alcuni ragni non tessono ragnatele.
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=== Strutturali ===
[[File:Structure_of_spider_silk_thread_Modified.svg|destra|thumb|upright=1.5| Struttura della seta di ragno. All'interno di una tipica fibra ci sono regioni cristalline separate da legami amorfi. I cristalli sono [[β-foglietti]] assemblati insieme.]]
Le sete hanno una struttura gerarchica. La [[struttura primaria]] è la sequenza di [[amminoacidi]] delle sue proteine (spidroina), costituita principalmente da blocchi ripetuti di [[glicina]] e [[alanina]],<ref name="Hinman 92">{{Cita pubblicazione|nome=M.B.|cognome=Hinman|nome2=R.V.|cognome2=Lewis|data=1992-09|titolo=Isolation of a clone encoding a second dragline silk fibroin. Nephila clavipes dragline silk is a two-protein fiber.|rivista=Journal of Biological Chemistry|volume=267|numero=27|pp=
La microstruttura delle fibre e le proprietà meccaniche macroscopiche sono correlate.<ref name="plaza 12">{{Cita pubblicazione|nome=Gustavo R.|cognome=Plaza|nome2=José|cognome2=Pérez-Rigueiro|nome3=Christian|cognome3=Riekel|data=16 maggio 2012|titolo=Relationship between microstructure and mechanical properties in spider silk fibers: identification of two regimes in the microstructural changes|rivista=Soft Matter|volume=8|numero=22|pp=
=== Meccaniche ===
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Resistenza e tenacità sono quantità distinte. A parità di peso, la seta è più resistente dell'acciaio, ma non quanto il [[kevlar]]. La seta del ragno è, tuttavia, più tenace di entrambi.
La variabilità delle proprietà meccaniche delle fibre di seta di ragno è correlata al loro grado di allineamento molecolare.<ref name="guinea 05">{{Cita pubblicazione|nome=G. V.|cognome=Guinea|nome2=M.|cognome2=Elices|nome3=J.|cognome3=Pérez-Rigueiro|data=1º gennaio 2005|titolo=Stretching of supercontracted fibers: a link between spinning and the variability of spider silk|rivista=Journal of Experimental Biology|volume=208|numero=1|pp=
==== Modulo di Young ====
Il [[modulo di Young]] rappresenta la resistenza alla deformazione elastica lungo la direzione della forza di trazione. A differenza dell'acciaio o del Kevlar che sono rigidi, la seta del ragno è duttile ed elastica ed ha un modulo di Young inferiore. Secondo il database Spider Silkome, la seta di ''[[Ariadna lateralis]]'' ha il modulo di Young più alto con 37 GPa,<ref name=":1">{{Cita pubblicazione|nome=Kazuharu|cognome=Arakawa|nome2=Nobuaki|cognome2=Kono|nome3=Ali D.|cognome3=Malay|data=14 ottobre 2022|titolo=1000 spider silkomes: Linking sequences to silk physical properties|rivista=Science Advances|volume=8|numero=41|lingua=en|accesso=6 agosto 2024|doi=10.1126/sciadv.abo6043|url=https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6043}}</ref> rispetto ai 208 GPa dell'acciaio<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Zhong|cognome=Chen|nome2=Umesh|cognome2=Gandhi|nome3=Jinwoo|cognome3=Lee|data=1º gennaio 2016|titolo=Variation and consistency of Young’s modulus in steel|rivista=Journal of Materials Processing Technology|volume=227|pp=
==== Resistenza alla trazione ====
Il [[carico di rottura]] di una seta è paragonabile a quella dell'[[acciaio]] legato di alta qualità (450−2000 MPa),<ref>{{Cita pubblicazione|nome=J. R.|cognome=Griffiths|nome2=V. R.|cognome2=Salanitri|data=1º febbraio 1980|titolo=The strength of spider silk|rivista=Journal of Materials Science|volume=15|numero=2|pp=
==== Densità ====
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==== Densita energetica ====
La [[densità energetica]] della seta del ragno è di circa {{M|1.2|u=J/m3|e=8}}.<ref name="Vollrath 01">{{Cita pubblicazione|nome=D.|cognome=Porter|nome2=F.|cognome2=Vollrath|nome3=Z.|cognome3=Shao|data=1º febbraio 2005|titolo=Predicting the mechanical properties of spider silk as a model nanostructured polymer|rivista=The European Physical Journal E|volume=16|numero=2|pp=
==== Duttilità ====
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==== Tenacità ====
La combinazione di resistenza e duttilità conferisce alle sete un'elevata [[tenacità]], che uguaglia quella dei filamenti commerciali di [[poliaramide]], che a loro volta sono punti di riferimento della moderna tecnologia delle fibre polimeriche.<ref name="Vollrath 410">{{Cita pubblicazione|nome=Fritz|cognome=Vollrath|nome2=David P.|cognome2=Knight|data=2001-03|titolo=Liquid crystalline spinning of spider silk|rivista=Nature|volume=410|numero=6828|pp=
==== Allungamento a rottura ====
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==== Temperatura ====
Sebbene non molto rilevante in natura, le sete possono mantenere la loro resistenzaal di sotto di -40 °C e fino a 220 °C.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Y.|cognome=Yang|nome2=X.|cognome2=Chen|nome3=Z.|cognome3=Shao|data=6 gennaio 2005|titolo=Toughness of Spider Silk at High and Low Temperatures|rivista=Advanced Materials|volume=17|numero=1|pp=
==== Contrazione ====
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== Usi ==
Tutti i ragni producono seta e un singolo ragno può produrre fino a sette diversi tipi di seta per usi diversi.<ref name="Foelix 96">{{Cita libro|nome=Rainer F.|cognome=Foelix|titolo=Biology of spiders|edizione=2nd ed|data=1996|editore=Oxford University Press ; Georg Thieme Verlag|ISBN=978-0-19-509593-7}}</ref> Ciò è in contrasto con le sete degli insetti, dove un individuo di solito produce solo un singolo tipo.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Tara D.|cognome=Sutherland|nome2=James H.|cognome2=Young|nome3=Sarah|cognome3=Weisman|data=1º gennaio 2010|titolo=Insect Silk: One Name, Many Materials|rivista=Annual Review of Entomology|volume=55|numero=1|pp=
{| class="wikitable"
!Uso
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|Riproduzione
|I ragni maschi possono produrre ragnatele contenenti spermatozoi; le uova di ragno sono ricoperte da bozzoli di seta
|<ref name="Foelix 96" /><ref>{{Cita libro|nome=Wolfgang|cognome=Nentwig|nome2=Stefan|cognome2=Heimer|titolo=Ecophysiology of Spiders|anno=1987|pp=
|- valign="top"
|Dispersione
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== Sintesi e filatura ==
[[File:Araneus_diadematus_underside_1.jpg|miniatura| Un [[Araneus diadematus|ragno crociato]] che tesse la sua tela]]
La produzione della seta differisce in un aspetto importante da quella della maggior parte degli altri biomateriali fibrosi. Viene prodotto su richiesta a partire da un precursore da ghiandole specializzate,<ref name="ander">{{Cita pubblicazione|nome=Marlene|cognome=Andersson|nome2=Jan|cognome2=Johansson|nome3=Anna|cognome3=Rising|data=2016-08|titolo=Silk Spinning in Silkworms and Spiders|rivista=International Journal of Molecular Sciences|volume=17|numero=8|
Il processo di filatura avviene quando la fibra viene tirata via dal corpo del ragno,
== Usi umani ==
[[File:Spider_silk_cape.jpg|miniatura| Un mantello realizzato con seta di ragni del genere ''[[Nephila]]'' del Madagascar<ref>{{Cita news|lingua=en|nome=Maev|cognome=Kennedy|url=https://www.theguardian.com/artanddesign/2012/jan/24/spider-silk-cape-show|titolo=Spider silk cape goes on show at V&A|pubblicazione=The Guardian|data=24 gennaio 2012|accesso=6 agosto 2024}}</ref>]]
Il primo tentativo registrato di ottenere un tessuto dalla seta di ragno fu nel 1709 da parte di François Xavier Bon che, utilizzando un processo simile alla filatura della seta del baco da seta, intesseva bozzoli di uova di ragno in calze e guanti. Cinquant'anni dopo il missionario [[Compagnia di Gesù|gesuita]] Ramón M. Termeyer inventò un dispositivo per raccogliere la seta direttamente dai ragni, consentendone la filatura. Né Bon né Termeyer riuscirono a produrre quantità commercialmente apprezzabili di seta.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=Eleanor|cognome=Morgan|data=2016-02|titolo=Sticky Layers and Shimmering Weaves: A Study of Two Human Uses of Spider Silk|rivista=Journal of Design History|volume=29|numero=1|pp=
Lo sviluppo di metodi per la [[produzione di massa]] della seta di ragno ha portato alla produzione di beni militari, medici e di consumo, come [[Corazzatura|armature balistiche]], calzature sportive, prodotti per la cura personale, rivestimenti per [[protesi mammarie]] e [[Catetere|cateteri]], pompe per [[insulina]] meccaniche e abbigliamento.<ref name="service">{{Cita web|url=https://www.science.org/content/article/spinning-spider-silk-startup-gold|titolo= |autore=Service, Robert F.|accesso=26 novembre 2017}}</ref> Tuttavia, a causa delle difficoltà di estrazione e lavorazione, il più grande pezzo di tessuto conosciuto fatto di seta di ragno misura 3,4 per 1,2 m ed è stato realizzato in [[Madagascar]] nel 2009.<ref>{{Cita web|url=https://www.vam.ac.uk/articles/golden-spider-silk|titolo= |sito=Victoria and Albert Museum|lingua=en|accesso=7 gennaio 2022}}</ref> Ottantadue persone hanno lavorato per quattro anni per raccogliere oltre un milione di ragni del genere ''[[Nephila]]'' ed estrarne la seta.
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=== Scienza e tecnologia ===
La seta del ragno è stata utilizzata come filo per i mirini negli strumenti ottici come telescopi, microscopi,<ref>Berenbaum, May R., ''Field Notes – Spin Control'', The Sciences, The New York Academy of Sciences, September/October 1995</ref> e [[Mirino telescopico|mirini telescopici]] per fucili.<ref>{{Cita libro|titolo=Example of use of spider silk for telescopic rifle sights|url=https://books.google.com/books?id=WyYDAAAAMBAJ&q=%22telescopic+sight%22+spider+silk&pg=RA1-PA216|anno=1955|editore=Bonnier Corporation}}</ref> Nel 2011, le fibre di seta sono state utilizzate per generare modelli di diffrazione fine su segnali interferometrici a fessura N utilizzati nelle comunicazioni ottiche.<ref>{{Cita pubblicazione|nome=F J|cognome=Duarte|nome2=T S|cognome2=Taylor|nome3=A M|cognome3=Black|data=1º marzo 2011|titolo=N -slit interferometer for secure free-space optical communications: 527 m intra interferometric path length|rivista=Journal of Optics|volume=13|numero=3|
== Note ==
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