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Descubren por qué la tela de araña es tan increíblemente fuerte

Los científicos tienen ahora una mejor comprensión de por qué las fibras de la seda de araña es tan increíblemente fuerte. En la investigación publicada en la revista Biophysical Journal, se describe la arquitectura de las fibras de la seda a nivel atómico lo que reveló nueva información sobre la estructura molecular que subyace a las sorprendentes características mecánicas de este fascinante material natural.

Por todos es conocido que la tela de araña es muy fuerte, elástica y exhibe asombrosa propiedades mecánicas. Tiene una resistencia a la rotura comparable a las fibras de acero, una dureza mayor que las fibras de Kevlar y una densidad menor que el algodón o el nylon. Debido a que las fibras de seda siguen superando a sus contrapartes artificial en términos de dureza, muchos estudios han tratado de comprender las características mecánicas de estas extraordinarias fibras naturales. También era conocido que las fibras de seda de araña presentan dos tipos de bloques de construcción, amorfos, suaves y con fuertes componentes cristalinos.

Para una una mejor comprensión de las propiedades mecánicas de las fibras de seda de araña los científicos descubrieron que las subunidades amorfas y blandos son los responsables de la elasticidad de la seda y también ayudan con la distribución de la tensión. La dureza máxima de la seda requiere una cantidad específica de subunidades cristalinas y depende de la forma en que estas subunidades se distribuyen en la fibra.

Mediante modelamientos probaron diferentes arquitecturas estructurales de las subunidades de la fibra para obtener un rendimiento mecánico óptimo. Como resultado determinaron que una serie de las subunidades cristalina y amorfa en los discos presenta un arreglo al azar o en paralelo, lo que sugiere un nuevo modelo estructural de la seda. En conjunto, los resultados proporcionan una comprensión más clara de la naturaleza mecánica de las fibras de seda de araña y puede ser útil para el diseño de fibras de seda artificial.

Referencia

Cetinkaya M, Xiao S, Markert B, Stacklies W, Gräter F. Silk fiber mechanics from multiscale force distribution analysis. Biophys J. 2011 Mar 2;100(5):1298-305.

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Francisco P. Chávez Ph.D
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