Curious Kids is een serie van The Conversation, waarin kinderen van alle leeftijden de kans krijgen om hun vragen over de wereld beantwoord te krijgen van experts. Alle vragen zijn welkom: jij of een volwassene kan ze – samen met je naam, leeftijd en stad waar je woont – sturen naar [email protected]. We zullen niet elke vraag kunnen beantwoorden, maar we zullen ons best doen.
Hoe kan spinnenzijde zo gemakkelijk breken, terwijl het sterker is dan staal? – George, tien jaar, Hethersett, UK.
Dank je voor de vraag, George – het eenvoudige antwoord is dat spinnenzijde gemakkelijk breekt omdat het heel, heel, heel dun is. Een draad in het web van een tuinspin heeft een doorsnede van slechts 0,003 millimeter – dat is meer dan 20 keer dunner dan een haar van je hoofd.
Maar er zijn nog een paar zaken die we moeten ontwarren, om te zien hoe sterk spinnenzijde is, vergeleken met staal.
Staal is een materiaal dat een legering wordt genoemd, wat betekent dat het een mengsel van metalen is. Het belangrijkste metaal in staal is ijzer. Andere metalen worden aan het ijzer toegevoegd, afhankelijk van wat je met het staal wilt doen.
Messen en vorken bijvoorbeeld worden gemaakt van roestvrij staal dat niet roest. Om dit te maken meng je ijzer en chroom.
Maar misschien wil je een staalsoort die echt sterk is, zodat je er gebouwen en kranen van kunt maken. Dan zou je ijzer moeten mengen met een heleboel verschillende metalen, waaronder titanium en vanadium.
Maar er zijn nog sterkere staalsoorten. Je fiets wordt misschien gebouwd van maragingstaal, gemaakt van ijzer, nikkel, kobalt, molybdeen, titanium en aluminium.
Spin’s different silks
Zijde is een heel ander materiaal dan staal. Het is eigenlijk eiwit – hetzelfde spul waar je haar en vingernagels van zijn gemaakt.
Wij gebruiken staal voor verschillende klussen en spinnen gebruiken zijde ook voor van alles en nog wat. En net als ons staal, hebben spinnen verschillende soorten zijde nodig voor de verschillende taken.
Laten we eens kijken naar de gewone Europese tuinspin: dit lieftallige schepsel spint prachtige ronde webben en gebruikt daarbij twee soorten zijde.
De spaken van het web zijn gemaakt van dragline zijde. Dit is sterk en enigszins rekbaar, wat betekent dat het goed is voor het maken van de belangrijkste steunen voor het web.
De rest van het web is gemaakt van vlaggenzijde, dat minder sterk is maar wel zeer elastisch, zodat het heel goed de schok kan opvangen als een grote vlieg tegen het web slaat.
Maar de kampioen bouwer van de spinnenwereld is de Darwin schorsspin. Hij maakt enorme webben, ongeveer zo groot als een keukentafel.
Die worden soms aan bomen opgehangen met zijdedraden die dwars door rivieren lopen. Om te zorgen dat deze webben op hun plaats blijven, gebruikt de spin supersterke zijdedraden.
Nu heb ik wat berekeningen uitgevoerd, gebaseerd op wat wetenschappers weten over de sterkte van deze verschillende materialen, om staal met spinnenwebben te vergelijken en te zien hoe sterk ze zijn.
Het winnende web
Stel je voor dat we van elk materiaal een draad hadden van ongeveer een millimeter dik – dat is ruwweg de breedte van een speldenknop. Wie zou er aan kunnen hangen voordat ze breken?
Het zwakst is de zijde van de vlaggenlijn: een meisje van tien zou er waarschijnlijk aan kunnen slingeren, maar veel zwaarder is het niet.
Daarna komt het zeer sterke staal, waaraan een chimpansee nog net zou kunnen hangen.
De sleeplijnzijde zou een kleine volwassene kunnen dragen – zoals Spiderman.
Darwinbast spinnenzijde is de volgende, maar die zou breken als iets veel groters dan een panda erin zou proberen te klimmen.
En tenslotte zou een gorilla prima kunnen bungelen aan een millimeter dikke draad van maraging steel.
Dat betekent dat soms het sterkste staal eigenlijk taaier is dan de kampioen spinnenzijde. Dat is jammer, maar niet alles is verloren voor de spinnen: vergeet niet dat sommige van hun zijden nog steeds sterker zijn dan sommige stalen.
Meer nieuwsgierige kinderen-artikelen, geschreven door academische experts:
-
Hoe leren baby’s praten? – Ella, negen jaar, Melbourne, Australië.
-
Onze cavia’s hebben donkere ogen. Waarom hebben wij witte ogen? – Rhoswen, 3 jaar, Bristol, UK.
-
Wat is het nut van neten?! – Connie, negen jaar, Nambour, Australië.