Unos científicos hilan seda de araña más resistente y elástica

telara_a_2009.pngUnos científicos alemanes han añadido cantidades minúsculas de metales a la seda de araña para hacerla todavía más resistente y elástica. Los investigadores dicen que esta técnica podría dotar de mucha más resistencia a textiles, hilos de sutura y tejidos artificiales para remediar lesiones de huesos y tendones. Estos materiales, resistentes y ligeros, también podrían ser útiles para aplicaciones en campos tan diversos como la construcción, la tecnología aeronáutica y la tecnología espacial.

La seda de araña es notoria por ser más resistente y ligera que el acero. En este estudio reciente, publicado en la revista Science, los investigadores copiaron un truco de la naturaleza con el objetivo de mejorar las propiedades de este ya de por sí notable material.

Muchos insectos y otras criaturas incorporan pequeñas cantidades de metales como el cinc, el manganeso, el calcio o el cobre en partes de su cuerpo, como mandíbulas, garras y aguijones, para hacerlos más rígidos y duros. Los investigadores recurrieron a una técnica denominada “depósito de capas atómicas” (ALD) para colocar iones de cinc, titanio y aluminio en la seda de araña.

Normalmente el depósito de capas atómicas deja tan sólo una capa de óxidos metálicos sobre la superficie de la fibra tratada. Por consiguiente, tratar la seda de araña de este modo apenas repercutía en su resistencia. No obstante, adaptando ligeramente esta técnica, los investigadores han podido introducir los iones infiltrados en la seda de araña, formando parte del hilo.

La seda tratada de este modo es a la vez más fuerte y más elástica que la seda sin tratar. Según los científicos, gracias a estas propiedades se necesita diez veces más energía para romper un hilo tratado que para romper un hilo natural sin tratar.

Nuestro trabajo promete un gran potencial en términos de aplicaciones prácticas, puesto que muchos otros materiales biológicos se pueden hacer más resistentes a la ruptura y más dúctiles utilizando nuestro método“, explicó el Dr. Mato Knez del Instituto Max Planck de Física de Microestructuras (Alemania).

Sin embargo, tiene un inconveniente: esta técnica sólo funciona en materiales compuestos mayoritariamente por proteínas. A pesar de ello, el Dr. Knez y su equipo ya han utilizado esto a su favor; con esta técnica han logrado endurecer hebras de colágeno, la proteína que protege nuestros huesos frente a las fracturas y nuestra piel frente a los desgarros.

El mecanismo por el cual el metal se infiltra en la seda y la hace más resistente sigue sin conocerse con precisión. Sin embargo, a los científicos no les faltan hipótesis. “Creemos que los átomos metálicos ligan las moléculas de proteínas entre sí“, aventuró el Dr. Knez.

Generalmente, los átomos de hidrógeno forman los enlaces entre las distintas moléculas que forman la seda de araña. Estos enlaces de hidrógeno probablemente se debiliten o se rompan durante el proceso de depósito de capas atómicas, posibilitando que los átomos metálicos, que forman enlaces más fuertes, ocupen su lugar.

El Dr. Knez subraya que es poco probable que la seda de araña mejorada con metales se pueda utilizar en aplicaciones industriales en un futuro cercano. Las arañas no son fáciles de mantener y la cantidad de seda que producen es relativamente pequeña. Sin embargo, es optimista porque la nueva técnica dará lugar al desarrollo de nuevos materiales.

Asimismo concluye que: “Estamos bastante seguros de que nuestra técnica también nos permitirá mejorar las propiedades de algunos materiales sintéticos que imitan los naturales.

Para más información: Science y Sociedad Max Planck. Fuente: Cordis

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