Örümceklerin İpeği Çelikten Daha Sağlam

ÖRÜMCEKLERİN İPEĞİ ÇELİKTEN DAHA SAĞLAM

Doğada pek çok böcek ipek üretir ama örümceğin ürettiği ipek diğerleri ile kıyaslandığında büyük farklılıklar sergiler

Bilim adamlarına göre örümcek ağı yeryüzündeki en sağlam malzemelerden biridir Bununla birlikte örümcek ağının özelliklerinin hepsi sayılacak olursa çok uzun bir liste elde edilebilir Fakat bu listedeki birkaç madde bile bilim adamlarının bu konuda ne kadar haklı olduklarını ortaya koymaktadır Örümcek ipeğinin özelliklerinden birkaçını şöyle sıralayabiliriz:36

Örümceklerin ürettiği ve çapı bir milimetrenin binde birinden daha küçük olan ipek ipliği, aynı kalınlıktaki çelik telden beş kat daha sağlamdır

Kendi uzunluğunun dört katı kadar esneyebilir

İpek aynı zamanda son derece hafiftir Bu hafifliği şöyle bir örnekle de tarif edebiliriz: Dünyanın çevresi boyunca uzatılacak bir ipek ipliğinin ağırlığı sadece 320 gram gelir

Bu özellikler tek tek bazı malzemelerde bulunabilir Ancak hepsinin birarada bulunması son derece özel bir durumdur Çünkü hem sağlam hem esnek bir malzeme bulabilmek oldukça zordur Örneğin çelik halat en sağlam malzemelerden biridir Fakat kauçuk halatlar gibi esnek olmadıklarından zamanla deforme olurlar Kauçuk halatlar da kolay kolay deforme olmamalarına rağmen yeterince dayanıklı olmadıkları için ağır yükleri kaldıramazlar

Şöyle bir düşünelim… Küçücük bir canlının ürettiği ip, nasıl oluyor da insanoğlunun yüzyıllarca edindiği bilgi birikimiyle yaptığı kauçuk halatlardan daha üstün özellikler taşıyabiliyor?

Örümcek ipliğini bu kadar üstün yapan şey, ipeğin kimyasal yapısında ve üretim merkezinde gizlidir Örümcek ipliklerinin hammaddesi, örgülü helezonik amino asit zincirlerinden oluşan "keratin" adlı proteindir Keratin; saç, tırnak, tüy, deri gibi birbirinden çok farklı maddelerin yapı taşıdır ve oluşturduğu tüm maddelerde koruyucu özelliği ile ön plana çıkar Ayrıca keratinin esnek hidrojen bağlarla bağlanmış amino asitlerden oluşması, bu maddelere çok esnek olma özelliğini kazandırır

Bu esneklik Amerika'nın ünlü bilim dergilerinden Science News'de şöyle bir benzetme ile tarif edilmiştir:

İnsan ölçülerine göre, balık ağı boyutlarındaki bir örümcek ağı, bir yolcu uçağını yakalayabilir37

Örümceğin ipek üretim bölgesinden ayrıntılı bir görünüm

Örümceklerin kuyruklarında altı bölümden oluşan ve ipek kesesi denilen bir bölge vardır Keselerin her birinde farklı salgılar üretilir Bu keselerin salgıları değişik kombinasyonlarda birleşerek farklı türdeki ipek ipliklerini meydana getirirler Keseler arasında ise büyük bir uyum vardır İpek üretimi sırasında örümceğin vücudunda bulunan ve son derece gelişmiş özelliklere sahip olan pompalar, vanalar ve basınç sistemleri kullanılır Üretilen ham ipek, musluk gibi çalışan bölümlerden lif şeklinde dışarı akıtılır38

Örümcek bu muslukların püskürtme basıncını da dilediği şekilde değiştirebilir Bu, son derece önemli bir özelliktir Çünkü bu işlem sayesinde sıvı keratini oluşturan moleküllerin yapısı da değişmiş olur Valfler üzerindeki kontrol mekanizması sayesinde iplik üretilirken ipliğin çapı, direnci ve elastikiyeti de değiştirilebilir Böylece ipeğin kimyasal yapısı değiştirilmeden ipliğe istenilen fiziksel özellikler kazandırılır Eğer iplik üzerinde daha köklü bir değişim isteniyorsa bir başka bezin kullanımına geçilmesi gerekmektedir Salgılanan farklı özelliklere sahip iplikçikler arka ayakların mükemmel kullanımı sayesinde istenilen doğrultuya yönlendirilir

Örümcekteki bu kimyasal mucizeyi tam olarak taklit etmek mümkün olduğunda, gerektiği kadar esneyebilen emniyet kemerleri, son derece sağlam dikişler, iz bırakmayan ameliyat iplikleri, çok hafif kablolar, kurşun geçirmez kumaşlar gibi çok sayıda faydalı malzemenin üretimi yapılabilecektir Üstelik bu malzemelerin üretiminde zararlı ve zehirli madde de kullanılmamış olacaktır

Örümcekler avlarını yakalamak için son derece nitelikli ağlar kurarlar Ağ, havada uçan bir sineğin hareket enerjisini emerek durdurabilecek mükemmel bir tasarıma sahiptir Uçak gemilerinde güverteye inen uçakları yakalamak için kullanılan gergin teller de örümceğin kullandığı sistemle benzeşir Bu teller, 250 km/s hızla inen, tonlarca ağırlıkta bir uçağın kinetik enerjisini, tıpkı ağın yaptığı gibi güvenli bir şekilde emerek durdurur

Örümceklerin ürettikleri ipekler olağanüstü özelliklere sahip yapı malzemeleridir Gerilme esneklikleri çok fazla olduğundan örümcek ipeğini koparmak için gereken enerji benzer diğer biyolojik materyalleri koparmak için gereken enerjiden on kat daha fazladır39

Örümceğin ürettiği ipi parçalamak, aynı kalınlıktaki naylon bir ipi parçalamaktan çok daha fazla güç sarf etmeyi gerektirir Örümceğin böylesine sağlam bir iplik üretebilmesinin başlıca sebeplerinden biri, temel protein bileşenlerinin kristalleşmesini ve katlanmasını kontrol ederek düzenli bir yapıda yardımcı bileşikler eklemeyi başarmasıdır Örgü maddesi sıvı kristal olduğundan, örümcekler bu esnada minimum kuvvet harcarlar

Örümceklerin yaptıkları ipek, bilinen doğal ya da sentetik liflerden çok daha güçlüdür Ayrıca örümceğin ürettiği ipeği, ipek böceklerindeki gibi direkt olarak alıp kullanmak mümkün değildir Bu nedenle kullanım için mevcut alternatif "yapay üretim"dir Araştırmacılar da, öncelikle örümceğin ipeğini sonra da bu ipeğin nasıl üretildiğini çok kapsamlı olarak araştırmaktadırlar Araneus diadematus adı verilen bahçe örümceği üzerinde çalışan Dr Fritz Vollrath, bu yöntemin önemli bir bölümünü keşfetmeyi başarmıştır Vollrath araştırmalarının sonuçlarını şöyle anlatır:

Doğayı ve tüm canlıları yaratan Allah'ın ilminin ne kadar büyük olduğunu anlamak için sadece şu örnek bile yeterlidir: Örümcekler çelikten 5 kat daha sağlam ipek ipliği üretirler Bizim en yüksek teknoloji ürünümüz olan Kevlar ise, yüksek sıcaklıklarda, petrol türevi malzeme ve sülfürik asit kullanılarak yapılır Bu üretim sırasında enerji girdisi aşırı derecede yüksektir ve oluşan yan ürünler de çok zehirlidir Üstelik sağlamlık açısından Kevlar, örümcek ipliğine göre zayıftır41

Örümcekler ipeklerini, asitleyerek sertleştiriyorlardı İpek, oluştuğu kanala girmeden önce, sıvı proteinlerden oluşuyordu Kanalın içinde özel hücreler, ipek proteinlerindeki suyu kendilerine çekiyorlardı Hidrojen atomları ise diğer bir kanalda pompalanan suyu alıyor ve bir asit havuzu oluşturuyordu İpek proteinleri asit ile biraraya geldiğinde de, birinden diğerine bir köprü oluşturuyordu Böylece son derece kuvvetli bir ipek oluşuyordu Örümceğin ipeği, kurşun geçirmez yeleklerde, bisiklet kasklarında kullanılan ve bir tür plastik olan "kevlar" ile karşılaştırıldığında on kat daha sağlamdır40

Bilim adamlarının ileri teknolojinin imkanlarını kullanarak elde ettikleri Kevlar, insan yapımı en güçlü sentetiktir Fakat örümceğin ipeği Kevlardan çok daha üstün özelliklere sahiptir Örneğin sağlamlığının yanı sıra örümcek ipeğinin yeniden işlenip tekrar tekrar kullanılması da mümkündür

Eğer bilim adamları örümceğin iç işlemlerini başarılı bir şekilde kopyalamayı başarabilir, protein katlanmasının kusursuz olmasını sağlayabilir ve örgü maddesinin gen dizilim bilgisini ekleyebilirlerse çok özel özellikleri olan ipek temelli ipleri endüstriyel olarak üretmeleri mümkün olabilecektir Bu nedenle örümcek ipliğindeki örme işleminin ne şekilde olduğu anlaşılabilirse, insan yapımı materyallerdeki başarının da artacağı düşünülmektedir

Bilim adamlarının seferber olup araştırdıkları örümcek ipliği, 380 milyon yıldan beri örümcek tarafından kusursuzca örülmektedir42 Bu durum, kuşkusuz Allah'ın kusursuz yaratışının delillerinden biridir Şüphesiz bu olağanüstü olayların hepsi de Allah'ın kontrolündedir ve O'nun izniyle gerçekleşmektedir Bu gerçek, bir ayette şöyle belirtilir:

O'nun, alnından yakalayıp-denetlemediği hiçbir canlı yoktur… (Hud Suresi, 56)

Örümceğin İplikçik Üretme Mekanizması Tekstil Makinalarından Daha Üstün

Her örümcek, farklı işlevler için farklı niteliklere sahip iplikler üretir Diatematus isimli örümcek, karnındaki salgı bezlerini kullanarak yedi farklı tipte ipek üretebilir Bu üretim metodunun benzerleri günümüzde birçok tekstil makinesinde kullanılmaktadır Ancak bu örümcekteki birkaç milimetreküplük üretim yeri, tekstil makinelerinin devasa boyutları ile kıyas bile kabul etmez Örümceğin bir başka üstünlüğü ise ürettiği ipliğin tamamen geri dönüşümlü olmasıdır Örümcek bozulan ağını yiyerek yeniden iplikçik üretebilir

Kuran ve Bilim