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Vergleich Seidenfasern

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- Eigenschaften Spinnen- & Raupenseide im tabellarischen Vergleich

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EIGENSCHAFT Struktur Dehnbarkeit & Elastizität Reißfestigkeit & Zugfestigkeit Widerstandsfähigkeit Weichheit Elektrostatische Aufladung Glanz Formbarkeit Seidenfasern im Vergleich SPINNENSEIDE Protein Spidroin, B-Keratin; Polypetidketten lagern sich zu B-Faltblättern zusammen & sind in a-Helixes und Spiralen aus ß-Schleifen eingebettet -Faden aus Spinnenseide -B-Faltblatt -B-Schleifen -Polypeptidkette Sehr hoch, bis zum 3-fachen (aufgrund a-Helixes & B- Schleifen) Glänzend -a-Helix Sehr hoch (da zuerst die spiraligen Bereiche nachgeben & dann die B-Faltblätter die Energie aufnehmen, indem sie ihre Struktur ändern und sich unter Lösen der Wasserstoffbrücken auffalten) Sehr hoch (höher als Stahl) Sehr weich (weicher als Wolle) Durch nur kleine Wassertropfen möglich Sehr hoch RAUPENSEIDE (,,Prinzessin der Fasern") Protein Fibroin mit Hülle aus Sericin (Seidenbast); Seidenfaserprotein besteht aus zwei Untereinheiten, die aus zwar identischen, jedoch in gegensätzlicher Richtung orientierten Polypeptidketten aufgebaut sind -> Dreidimensionaler Proteinkomplex entsteht durch chemische Wechselwirkungen (Wasserstoffbrückenbindungen, schwache hydrophobe Assoziationen) Hoch elastisch mit großer Flexibilität Sehr hoch Hoch (aufgrund des dreidimensionalen Proteinkomplexes, der auf chemischen Wechselwirkungen beruht) Sehr weich Durch Reibung möglich (Dabei entstehen auch freie CH- Radikale an der Polypeptidkette, die unter Stickstoffatmosphäre oder im Vakuum monatelang beständig bleiben -> Zerstörung durch Wasserdampfeinwirkung) Sehr glänzend (aufgrund mehrerer, übereinander gelagerten hautdünnen Schichten von Seidenprotein auf denen sich das Licht reflektiert) Sehr hoch Abbau Dichte Herstellung bzw. Gewinnung Verwendung Weitere Verwendung Vorteile Nachteile biologisch möglich ca. 1,3g/cm³ Künstliche Herstellung: Identifizierung der Gene -> Transfer der Gene in Bakterien -> Entnahme der Spinnenseideproteine, sodass eine hochkonzentrierte Lösung vorliegt ->Im Spinnkanal werden Na+- und Cl-Ionen gegen K+- und PO3/4-Ionen ausgetauscht & der ph-Wert wird abgesenkt -> Proteine werden in der Spinndüse versteckt & parallel ausgerichtet mithilfe eines mechanischen Zugs -> Seidenfaden Natürlicher Weg: Spinnen bündeln die Seidenproteine in ihrem Spinndrüsensack zu winzigen Kugeln -> Erst bei Bedarf werden diese sogenannten Mizellen zu Fäden ausgezogen -> Dabei haken sich Gruppen von Proteinen zu einem Faden zusammen, den die Spinnen mit den Hinterbeinen aus ihrer Spinndrüse herausziehen Airbags, künstliche Sehnen, kugelsichere Westen, Anwendungen...

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in der Medizintechnik: Antiseptisch wirkender Film auf Silikonimplantaten, Nahtmaterial etc. Spinnenproteine als Bestandteile von Kosmetik, Cremes Außergewöhnliche Biokompatibilität; hohe Elastizität, Reißfestigkeit & Widerstandsfähigkeit; atmungsaktiv; sehr hautfreundlich Nicht natürlich gewinnbar; ökologische Nebenkosten, da die Hefe gefräßig ist biologisch möglich 1,25 g/cm³ Natürlicher Weg: Kokons der Seidenraupe; Raupen verpuppen sich, wobei sie die Seide in speziellen Drüsen im Maul produzieren & in großen Schlaufen in bis zu 300.000 Windungen um sich herum legen -> Mithilfe von Heißwasser oder Wasserdampf werden sie vor dem Schlüpfen getötet, um zu verhindern, dass die Kokons zerbissen werden -> Kokon enthält ein ununterbrochenes, sehr langes und feines Filament -> Kokons bzw. Filamente werden zusammen abgewickelt oder gehaspelt, kleben aufgrund des Seidenleims zusammen und bilden einen Seidenfaden Steppjacken, Bettdecken, Fallschirme, Schirme, Hüte, Zahnseide, Kravatten, Unterwäsche, Schutzausrüstung Seidenpulver als Zusatzstoff in Kosmetikprodukten Neigt wenig zum Knittern; hoher Glanz, auf Seidenstoffen werden besonders brillante Farben erzielt; hohe Festigkeit; wirkt isolierend gegen Kälte & Wärme Empfindlich gegenüber hohen Temperaturen, Abrieb & Wasserflecken

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