Las viudas negras y sus parientes, nativas de climas templados en América del Norte, Europa, Asia, Australia, África y América del Sur, producen una variedad de sedas con propiedades de materiales excepcionales, hasta cinco veces más resistente que el acero.
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Los científicos han sabido durante mucho tiempo la secuencia primaria de aminoácidos que forman algunas proteínas de la tela de araña y han entendido 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 aparato de hilado de la araña para formar fibras de seda.
Sin embargo, 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.
Ahora, un equipo de los Estados Unidos se ha acercado un poco más. Un equipo de científicos del Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad Estatal de San Diego han publicado una investigación en la revista PNAS para comprender el proceso de cómo las viudas negras conviertes las proteínas en estas fibras súper fuertes.
“Hemos sabido durante décadas que la seda de araña en general es increíblemente fuerte. Más fuerte que el acero de alta resistencia al peso «, dijo Gregory Holland en entrevista con Newsweek. «Aunque la mayoría de las sedas de araña son fuertes, algunas son más fuertes que otras y la seda de viuda negra en la que se centra este estudio es una de las más fuertes».
Holland dijo que ahora que sabemos de qué está hecha la seda de araña viuda negra a nanoescala, los científicos pueden comenzar a crear mejores versiones artificiales.
«Ya hay empresas pequeñas que están haciendo seda de araña sintética», dijo Holland. “Sin embargo, la seda no tiene las propiedades mecánicas superiores de la seda de araña nativa. La razón de las propiedades mecánicas inferiores proviene de la incapacidad de replicar el proceso de hilado natural en el laboratorio.
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Los próximos desafíos que se deben superar son el poder producir grandes cantidades de proteína de manera rentable y poder escalar esto hasta un nivel industrial. También deben encontrar una manera de replicar correctamente el proceso de hilatura.
“Los procesos para hacer fibras a partir de proteínas de seda sintéticas en el laboratorio son extremadamente simplistas en comparación con lo que ocurre en el abdomen de las arañas. Debemos entender qué sucede bioquímicamente desde la atómica a la macroescala «. Una vez que esto se perfecciona, las aplicaciones son» esencialmente ilimitadas «, dijo Holland.
“Textiles de alto rendimiento para militares y socorristas, equipo deportivo, materiales de construcción para puentes de cable y aplicaciones biomédicas, por nombrar algunos. «Este último es transparente, ya que la seda del gusano de seda ya ha demostrado ser un excelente biomaterial y se utiliza en varias aplicaciones biomédicas» del mundo real «, dijo Holland.
