La próxima vez que vea una telaraña en el bosque, piense: ¡es tan fuerte que un hilo tan grueso como un adulto resistiría un avión de pasajeros! Los científicos lucharon durante mucho tiempo para resolver este acertijo y finalmente revelaron el secreto: resultó que se trataba de la estructura única de la red de trampas de la araña.
Para averiguar por qué las telarañas son cinco veces más fuertes que el acero, los científicos estudiaron los hilos que produce la araña venenosa Loxosceles reclusa para crear redes de trampa y contenedores para huevos. Cuando es mordido por esta araña con patas increíblemente largas, una persona desarrolla loxoscelismo, inflamación y luego costras de gangrena por tejido moribundo en el sitio de la picadura. Los investigadores examinaron cuidadosamente la telaraña usando un microscopio atómico y descubrieron una circunstancia sorprendente. Lo que el ojo humano toma por un solo hilo más delgado (que es aproximadamente 1000 veces más delgado que un cabello humano) es en realidad una "cuerda" densa tejida con cientos de nanofibras. El diámetro de una de esas fibras es de 20 ppm de milímetro. Como cables modernoscada hebra de la red consta de nanoestructuras paralelas con una longitud de al menos 1 micra.
No es una fibra muy larga, ¿verdad? Puede parecerlo a primera vista. Sin embargo, si observamos la estructura a nivel micro, resulta que la longitud de dicha fibra puede exceder su ancho en unas 50 veces, y los investigadores confían en que pueden estirarse aún más.
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Nanofibras en la naturaleza: el secreto de la fuerza
La idea de que la web se compone de nanofibras no es nueva y ha sido discutida muchas veces en la comunidad científica. Sin embargo, hasta ahora, los investigadores no han podido proporcionar evidencia de que los filamentos nanoscópicos constituyan toda la red y no sus partes individuales. En este caso, las propiedades únicas de la red de Loxosceles reclusa se han convertido en el "arma secreta" de los científicos. Si la mayoría de las arañas hacen girar hilos cilíndricos, entonces la red de estos es plana, como una cinta, lo que facilita su estudio con un microscopio potente.
El nuevo descubrimiento se basa en trabajos incluso anteriores que el equipo publicó hace un año. Luego, los científicos descubrieron que L. reclusa (también se les llama "arañas reclusas pardas") fortalecen los hilos planos utilizando una técnica de tejido especial. Como una máquina de coser viviente, la araña teje unos 20 micro-bucles en cada milímetro de la red. Estos “puntos” fortalecen la red trampa adhesiva y le dan una fuerza increíble. Los investigadores dicen que incluso si la forma de los hilos y las técnicas de tejido de otras arañas son diferentes, el nuevo descubrimiento podría ser un punto de partida para estudiar las fibras naturales que producen otras especies.
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Conclusión
Para la humanidad, esta información es extremadamente importante: sabiendo cómo la naturaleza crea hilos súper fuertes y muy ligeros, nosotros mismos podremos crear sus contrapartes sintéticas. Las telas de araña artificiales serían útiles en todas partes, desde la industria militar y médica hasta los textiles comunes. Sin embargo, ahora es extremadamente difícil recrear dicha fibra a escala industrial, y nadie ha tenido éxito en esto (aunque hubo tales intentos hace un par de años). Los científicos esperan que más investigaciones ayuden, tarde o temprano, a poner uno de los materiales más complejos e inusuales del mundo al servicio de la humanidad.
Vasily Makarov
