El desarrollo replica el dominio de las arañas, que pueden controlar la rigidez, la elasticidad y las propiedades adhesivas de los hilos que componen sus telas
Las fibras pueden recoger objetos que superan más de 80 veces su propio peso, siempre y cuando se cumplan determinadas condiciones. / Crédito: Marco Lo Presti.
Pablo Javier Piacente
15 OCT 2024
Los investigadores han desarrollado una corriente de seda líquida que se convierte rápidamente en una fibra fuerte, con la capacidad de adherirse a las superficies y levantar objetos. Las fibras pegajosas que facilitan la innovación provienen de capullos de polilla de seda, que se hierven en una solución y se descomponen en sus propias proteínas.
Científicos e ingenieros de la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, describen en un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Advanced Functional Materials un ingenioso y práctico desarrollo inspirado en la naturaleza: se trata de una “telaraña artificial” que imita las increíbles capacidades del superhéroe Spiderman, logrando levantar objetos mediante una seda líquida que se transforma en fibras resistentes y componen una tela con propiedades adhesivas.
Capullos de seda
Las fibras pegajosas provienen de capullos de polilla de seda: luego de hervirse en una solución, los mismos se descomponen en las proteínas que los constituyen, llamadas fibroínas. La solución de fibroína de seda se coloca posteriormente en agujas con orificios estrechos, donde adquieren la forma de una corriente líquida. Luego de la aplicación de los aditivos adecuados, toma solidez y se transforma en una fibra fuerte cuando se expone al aire.
La corriente de seda, que en segundos se solidifica, puede recoger y levantar objetos gracias a sus propiedades adhesivas, los cuales pueden llegar a superar en 80 veces su propio peso. Este interesante avance en ciencia de materiales, que tiene amplias aplicaciones en múltiples áreas de la industria y otros sectores, se produjo simplemente por accidente.
“Trabajaba en un proyecto para fabricar adhesivos extremadamente fuertes con fibroína de seda, y mientras limpiaba mi cristalería con acetona, noté que se formaba un material similar a una red en el fondo del vidrio”, indicó en una nota de prensa el profesor Marco Lo Presti, autor principal del nuevo estudio. Lógicamente, el asombro y la curiosidad científica hicieron el resto.
Las habilidades de las arañas
Se sabe que en la naturaleza las fibras de seda son aprovechadas en ataduras, telas y capullos. Tanto arañas, hormigas, avispas, abejas, mariposas, polillas, escarabajos e incluso moscas tienen la capacidad de producir seda en algún momento de su ciclo de vida. Aunque otros desarrollos ya habían imitado parte de estas habilidades naturales, esta innovación es la primera que logra alcanzar la capacidad de las arañas para manejar la rigidez, la elasticidad y las propiedades adhesivas de las telas.
Vale destacar además que el descubrimiento superó varios desafíos de ingeniería para replicar hilos de araña. Aunque las soluciones de fibroína de seda pueden formar lentamente un hidrogel semisólido durante un período de horas, la presencia en este caso de dopamina, que se utiliza para fabricar los adhesivos, permitió que el proceso de solidificación ocurriera casi de inmediato. Una vez aplicado el lavado con solvente orgánico, la solución de seda creó en segundos fibras con alta resistencia a la tracción y extremadamente pegajosas.
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Referencia
Dynamic Adhesive Fibers for Remote Capturing of Objects. Marco Lo Presti et al. Advanced Functional Materials (2024). DOI:https://doi.org/10.1002/adfm.202414219
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Fuente:
