domingo, enero 26, 2020

Las viudas negras tejen super telarañas con resistencia de acero

Investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad Estatal de San Diego (SDSU), en Estados Unidos, aclararon el proceso de cómo las arañas viudas negras transforman las proteínas en fibras resistentes al acero, un conocimiento que promete ayudar a los científicos a crear materiales sintéticos igualmente fuertes.

El estudio publicado en la edición digital de esta semana de “Proceedings of the National Academy of Sciences”,afirma que las viudas negras y sus parientes del mundo producen una variedad de sedas con propiedades de materiales excepcionales.

Los científicos ya venían investigando la secuencia primaria de aminoácidos que forman algunas proteínas de la tela de araña y han comprendido la estructura de las fibras y las redes.

Investigaciones previas teorizaron que las proteínas de la seda de la araña esperan el proceso de hilado como micelas esféricas anfifílicas de tamaño nanométrico (grupos de moléculas solubles en agua y moléculas no solubles) antes de ser canalizadas a través del hilado de la araña para formar fibras de seda.

Cuando los investigadores intentaron replicar este proceso, no pudieron crear materiales sintéticos con las fortalezas y propiedades de las fibras nativas de la tela de araña.

«Lo que no entendimos completamente es qué sucede en la nanoescala de las glándulas de seda o el conducto de hilado: el proceso de almacenamiento, transformación y transporte implicado en que las proteínas se conviertan en fibras», afirma Nathan C. Gianneschi de Northwestern

La «teoría de las micelas modificadas» concluye que las proteínas de la tela de araña no comienzan como micelas esféricas simples, sino como micelas compuestas complejas.

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«Ahora sabemos que las sedas de la araña viuda negra se hilan de nano-ensamblajes jerárquicos (de 200 a 500 nanómetros de diámetro) de proteínas almacenadas en el abdomen de la araña», afirma Holland.

Si se duplican, «las aplicaciones prácticas para un material como este son esencialmente ilimitadas», subraya Holland, y podrían incluir textiles de alto rendimiento para militares, socorristas y atletas; materiales de construcción para puentes de cable y otras construcciones; sustitutos ecológicos para plásticos; y aplicaciones biomédicas.

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