En grupp forskare vid amerikanska MIT har använt datorsimuleringar för att ta reda på hur trådarna, som spindlar och silkesfjärilar spinner, kan bli så extremt starka och elastiska.

Modellerna simulerar inte bara molekylernas struktur, utan också hur de rör sig och interagerar med varandra. Och det visar sig att silkets unika egenskaper kan förklaras med att vanligtvis svaga atombindningar samverkar på ett ovanligt sätt.

Silkestrådarna består av proteiner, däribland sådana som bildar tunna platta kristaller. Plattorna hålls ihop av vätebindningar, som normalt är en svag kraft, och är staplade på varandra som en trave pankakor. Det intressanta är att kristallernas geometri gör att vätebindningarna kan samverka på ett sätt som gör dem starkare.

Men storleken har avgörande betydelse. När kristallerna är cirka tre nanometer i diameter, så blir materialet starkt och tänjbart. Men om kristallerna växer till fem nanometer så blir det svagt och sprött.

Nu hoppas forskarna att samma princip ska gå att tillämpa på andra typer av molekyler för att skapa nya syntetiska material som kan få ännu bättre egenskaper än silkets. De vill bland annat undersöka kolnanorör.

Rönen har publicerats i den vetenskapliga tidsskriften Nature.