Скручивая тончайшие нити паутины, японские ученые получили струны, звучание которых имеет уникальный таинственный тембр.
Сети музыки: На струнах паутины

Японский исследователь Шигиёси Осаки (Shigeyoshi Osaki) посвятил уже 35 лет своей жизни изучению свойств биологических макромолекул — в том числе и белка, составляющего паучью паутину. И по строению, и по свойствам своим он близок к белку шелка, с древности известны технологии, позволяющие получать шелковую ткань из паутины.

В ходе своей работы Осаки нашел способ заставить крупных древесных пауков Nephila maculata выделять из своих паутинных желез особенно длинные нити такого «паучьего шелка», отличающегося потрясающей прочностью и эластичностью. На сей раз он решил применить их в довольно необычном деле.

Ученый взял пучок этих нитей и переплел друг с другом, три из полученных пучков еще раз сплел, чтобы получить… струны для скрипки. Самая толстая из них — соль — в общей сложности содержала 15 тыс. тончайших нитей «паучьего шелка».

Осаки показал, что струны обладают особенной прочностью благодаря тому, что в процессе переплетения отдельные нити меняли свою микроструктуру. Рассмотрев их под электронным микроскопом, он увидел, что круглые в поперечном сечении нити при скручивающем напряжении стали угловатыми и плотнее увязались друг с другом.

Осталось проверить струны в деле, в музыке, для чего их характеристики сравнивались со струнами из традиционных материалов — металлические, нейлоновые и из кишок животного. Тембр их звучания оказался очень необычным. Взгляните на эту видеозапись, а лучше — послушайте, как японский скрипач Юн-ичи Матсуда (Jun-ichi Matsuda) исполняет фрагмент из Чайковского на разных струнах.

В данном случае тембр звучания, его окраска, определяется разницей в свойствах вибрирующего материала, тем, как проявляются гармонические обертоны основного тона струны. Струны из паутины ярче проявляют более высокие обертоны, тогда как металлические и нейлоновые — низкие. Какие именно структурные свойства «паучьего шелка» это обуславливают, пока неизвестно.

Автор полагает, что особенная прочность паутины позволит делать струны более тонкими, а значит — облегчит работу пальцам музыканта, что вместе с уникальным звучанием делает их весьма желанным приобретением. Жаль, что пока что весьма высокая цена изготовления пока делает эти струны доступными лишь весьма успешным исполнителям.

По публикации The New Scientist