La seda de gusano de seda enriquecida con metal es uno de los materiales más fuertes jamás creados.

rap«>La seda de gusano de seda estándar se ha hecho más fuerte que la seda de araña, uno de los materiales más fuertes conocidos, bañándola en metales y volviéndola a enhebrar.

Por alex wilkins

Disolver la seda del gusano de seda y volver a fabricarla en una solución de azúcar e iones metálicos de zinc y hierro la hizo más fuerte que la mayoría de las sedas de araña, uno de los materiales más fuertes y más resistentes de la naturaleza.

Hay diferentes formas de hacer seda de araña artificial, varias de las cuales implican disolver la seda del gusano de seda, que es más débil pero más fácil de producir, pero el material resultante a menudo no logra replicar las propiedades mecánicas de los hilos inusuales que forman la red de un arácnido y es difícil. producir a gran escala.

Ahora, Lin Zhi de la Universidad de Tianjin en China y sus colegas han desarrollado un método que fortalece la seda del gusano de seda disolviéndola primero en carbonato de sodio o papaína, una enzima de la papaya, y luego volviéndola a llenar en un baño de azúcar, etanol y zinc y iones de hierro

«Nuestro hallazgo anula la percepción anterior de que la seda del gusano de seda no puede competir con la seda de araña en el rendimiento mecánico», dice Lin. «Esto abre una vía prometedora para producir sedas artificiales rentables y de alto rendimiento».

Las sedas resultantes, dependiendo de cómo se disolvieran, tenían propiedades que superaban a las de las sedas naturales. Los investigadores encontraron que la fuerza promedio que las sedas podían recibir sin estirarse (hasta 2 gigapascales) era un 70% más alta que el valor promedio de las sedas de araña naturales (0,9 a 1,4 GPa). Su módulo de Young, una medida de la facilidad con la que se puede estirar, era más alto que el de cualquier seda natural, lo que significa que es más rígido que elástico.

Lin dice que estas propiedades de rigidez y resistencia son mejores que las de casi todas las sedas de araña naturales y es la primera seda artificial en lograr este punto de referencia.

La comparación de las propiedades de esta seda artificial con un promedio de sedas de araña naturales deja fuera algunos valores atípicos naturales, como el de la araña de seda dorada (Nephila clavipes), dice Fritz Vollrath de la Universidad de Oxford. «Creo que el consenso es nephila La seda de dragalina, que es mejor si se recolecta adecuadamente, es un poco más dura de lo que parece. Se ha demostrado que tiene una resistencia a la tracción de hasta 2,9 GPa.

La seda artificial tampoco exhibe la misma combinación de propiedades inusuales que la seda natural, dice Vollrath, como su elasticidad o la cantidad variable de material cristalino (llamado cristalinidad).

«Una araña puede hilar su seda a cualquier cristalinidad que le guste, quiera o necesite, para ese propósito en particular. Esto cambia las propiedades mecánicas», explica Vollrath. [Lin’s group] ha logrado es muy bueno y muy interesante, sin duda, y ciertamente hay más que ganar con este enfoque, pero es un poco deshonesto decir, «ahora hemos hecho una seda que es mejor que la seda de araña».

Referencia de la revista: preguntaDOI: 10.1016/j.matt.2022.08.028