Traducido por María Fernanda Enríquez
La naturaleza ha creado muchos diseños inteligentes para materiales con propiedades superlativas. Al combinar dos materiales naturales que cuentan con excelentes características mecánicas, madera y tela de araña, los investigadores han creado un material que podría ser una posible alternativa sostenible al plástico.
El nuevo compuesto, publicado en la revista Science Advances, podría usarse para implantes médicos, suturas, textiles y envases. Pero a diferencia de los plásticos que normalmente se usarían para esos productos, el material es biodegradable y no está hecho de petróleo.
La tela de araña es conocida por ser cinco veces más fuerte que el acero en peso, a la vez que es muy flexible. Las fibras de celulosa que se encuentran en la madera, por otro lado, son extremadamente rígidas y duras, es decir, requieren mucha fuerza para romperse.
Los investigadores de la Universidad de Aalto querían combinar estas propiedades para hacer un material que sea rígido pero fuerte y flexible, una combinación que es extremadamente difícil de encontrar.
Comenzaron con pulpa de madera de abedul y la rompieron para formar pequeñas fibras microscópicas de celulosa, que alinearon para formar un andamio rígido. Luego los dispersaron en proteínas de tela de araña, que actúan como un adhesivo y las mantienen juntas en una matriz suave.
Las proteínas de tela de araña que usan no se extraen de las arañas. Los investigadores primero hicieron ADN sintético que imita los genes productores de proteínas de tela de la araña. Luego insertan el ADN en bacterias que luego pueden producir la proteína en cantidades suficientemente grandes.
“Nuestro trabajo ilustra las posibilidades nuevas y versátiles para la ingeniería de proteínas”, dijo el investigador de bioproductos y biosistemas Pezhman Mohammadi en un comunicado de prensa. “En el futuro, podríamos fabricar compuestos similares con bloques de construcción ligeramente diferentes y lograr un conjunto diferente de características para otras aplicaciones”.
Fuente: Pezhman Mohammadi et al. Biomimetic composites with enhanced toughening using silk-inspired triblock proteins and aligned nanocellulose reinforcements. Science Advances, 2019.
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