La seda de araña dispone de propiedades mecánicas fascinantes que han llamado la atención de un equipo de investigadores. Dicho equipo ha combinado esta maravilla de la naturaleza con grafeno, el material más fuerte que existe en la actualidad, abriendo así la senda a una nueva clase de compuestos biónicos.
La seda de araña combina una gran tensión de rotura ~1.5 GPa con una gran tenacidad ~150 J g-1. A fin de descubrir qué ocurriría con estos valores en el caso de que unas arañas ingirieran grafeno, unos investigadores dotados con financiación de la Unión Europea a través de la Iniciativa emblemática GRAPHENE rociaron soluciones de grafeno y nanotubos de carbono (NTC) en los lugares en que las arañas se encontraban confinadas.
Recientemente, el equipo expuso su investigación en un documento titulado Spider silk reinforced by graphene or carbon nanotubes, publicado en la revista en línea 2D Materials™. Una vez ingeridas las soluciones y tras extraer la seda de las arañas, se descubrió que el grafeno y los nanotubos habían pasado a formar parte de la seda. El equipo observó una mejora en sus propiedades mecánicas con respecto a la seda original, alcanzado una tensión de rotura de hasta ~5.4 GPa y una tenacidad de ~1570 J g-1.
El profesor Nicola Pugno de la Universidad de Trento (Italia), responsable de dirigir la investigación, afirmó que la fortaleza de la seda mejorada era comparable a la de los dientes de una lapa o la de las fibras de carbono más resistentes. "Aún es pronto, pero los resultados representan una prueba de concepto que allana el camino para utilizar el proceso de hilatura de las arañas, natural y eficiente, con el fin de crear fibras biónicas de seda reforzadas, optimizando así uno de los materiales de gran resistencia más prometedores".
Además de su enorme fuerza, estas fibras son biodegradables, lo que ofrece nuevas aplicaciones para textiles tales como uniformes médicos.
INNOVACIÓN A TRAVÉS DE LA COLABORACIÓN
La investigación se vio respaldada por una serie de proyectos, con contribuciones de las iniciativas REPLICA2 (Large-area replication of biological anti-adhesive nanosurfaces), KNOTOUGH (Super-tough knotted fibers) y BIHSNAM (Bio-inspired Hierarchical Super Nanomaterials). El grafeno supone un campo innovador de gran interés y la Iniciativa emblemática GRAPHENE de la UE representa una plataforma clave para propiciar avances en este novedoso dominio.
Andrea Ferrari, director del Centro de Grafeno de la Universidad de Cambridge, director de Ciencia y Tecnología de la Iniciativa emblemática GRAPHENE y presidente de su comité de gestión afirmó en Science Daily que: "la interacción entre el grafeno, materiales asociados a éste y diversos biomateriales resulta clave para incrementar sus posibles aplicaciones. Éste es uno de los numerosos ejemplos que revelan las posibilidades en este campo. La labor realizada puede ayudar a diseñar novedosos compuestos con propiedades mejoradas inspirados en la naturaleza".
