Inspirándose en el Hombre Araña, los científicos desarrollan una “telaraña” que levanta 80 veces su propio peso
Inspirándose en el famoso superhéroe Hombre Araña, los científicos crearon un dispositivo que dispara fibras resistentes a modo de “telaraña”, que puede soportar hasta 80 veces su propio peso.
Investigadores de la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, crearon, de forma puramente involuntaria, una tecnología sin precedentes que “imita” la habilidad del famoso personaje cinematográfico el hombre araña: un dispositivo que lanza hilos de seda que son capaces de adherirse a objetos y levantarlos, soportando hasta 80 veces su propio peso.
El descubrimiento del mecanismo fue divulgado en un artículo de la revista Advanced Functional Materials. Aquí les presentamos los detalles más destacados de este invento.
El dispositivo lanzador de telas
El dispositivo dispara un material fluido y pegajoso a través de una aguja, una especie de fibra pegajosa, que nada más lanzarse se solidifica y se adhiere a los objetos, pudiendo levantarlos. Esta sustancia es tan fuerte que es capaz de soportar hasta 80 veces su propio peso.
Estas fibras pegajosas provienen de capullos de gusanos de seda que se hierven en una solución y se descomponen en sus proteínas básicas llamadas fibroínas. Luego, la solución de fibroína se puede inyectar en el dispositivo a través de finas agujas. Y gracias a los aditivos adecuados, la solución se solidifica cuando se expone al aire.
¿Y por qué comentábamos al principio del artículo que esta tecnología surgió por pura casualidad? Marco Lo Presti, profesor de la Universidad de Tufts y autor principal del estudio, explicó: “Estaba trabajando en un proyecto para fabricar adhesivos extremadamente fuertes utilizando fibroína de seda y, mientras limpiaba mis objetos con acetona, noté que se estaba formando un material similar a una red en el fondo del vidrio".
Resulta que notó que cuando la fibroína se exponía a acetona, un solvente orgánico, formaba un hidrogel semisólido, pero lentamente. Luego, se le añadió la sustancia dopamina, que se utiliza en la fabricación de adhesivos, y vieron que la solución de fibroína solidificaba casi de inmediato. Cuando se mezcló esta solución, rápidamente se crearon fibras con alta resistencia a la tracción y a la pegajosidad.
A esta solución de fibroína y dopamina, los investigadores agregaron quitosano, un derivado de exoesqueletos de insectos que le dio a las fibras hasta 200 veces más resistencia a la tracción, y también borato, que aumentó la pegajosidad de las fibras aproximadamente 18 veces.
En las pruebas, la “telaraña” logró levantar un capullo de seda, un tornillo de acero, un tubo de laboratorio flotando en el agua, un pequeño bisturí parcialmente enterrado en la arena y un bloque de madera a una distancia de unos 12 centímetros de altura.
El diámetro de las fibras puede variar desde el de un cabello humano hasta aproximadamente medio milímetro, dependiendo del diámetro de la aguja.
El futuro del trabajo
Para los investigadores, con un poco más de imaginación e ingeniería, la innovación seguirá mejorando y allanando el camino para una variedad de aplicaciones tecnológicas, incluida la ingeniería de tejidos, la administración de fármacos, los biomateriales y los adhesivos.
"Queríamos aplicar ingeniería inversa a nuestro material de seda para que se comportara de la forma en que la naturaleza lo diseñó originalmente y los escritores de cómics lo imaginaron", comentó Fiorenzo Omenetto, profesor de la Universidad de Tufts y coautor del estudio.
Referencia y fuentes de la noticia:
- Presti, M. L. et al. Dynamic Adhesive Fibers for Remote Capturing of Objects. Advanced Functional Materials, 2024.