Inspirándose en Spider-man, los científicos desarrollan una tecnología para disparar telarañas

Imagínese disparar una red desde su muñeca como Spider-Man, usándola para balancearse en el aire o levantar objetos.

Investigadores de la Universidad de Tufts convirtieron esa fantasía en realidad al crear la primera tecnología de lanzamiento de redes.

Esta nueva innovación permite que un material fluido salga disparado de una aguja, se solidifique instantáneamente en una fibra pegajosa y levante objetos, como el icónico tejido de superhéroe.

El avance, desarrollado por científicos del Silklab de la Universidad de Tufts, se inspiró en la naturaleza y la creatividad de los cómics.

Utilizando proteínas de seda de capullos de polilla, el equipo creó una solución que se solidifica en una fibra cuando se expone al aire.

Esta fibra a base de seda se puede disparar desde un dispositivo y unirla a objetos, reuniéndolos con una fuerza notable.

El estudio fue publicado en Materiales funcionales avanzados.

La seda es un material natural producido por muchos insectos, como arañas y polillas. Las arañas usan la seda para construir telas, tejer capullos y capturar presas.

Si bien los científicos han trabajado antes con seda, creando materiales como fuertes adhesivos submarinos y componentes de microchips sostenibles, replicar la fuerza y ​​​​flexibilidad de la seda de araña ha sido un desafío.

Un feliz accidente condujo al descubrimiento del lanzamiento de redes. Marco Lo Presti, profesor asistente de investigación en Tufts, estaba limpiando su cristalería con acetona cuando notó que se estaba formando un material parecido a una red en el vidrio.

Este resultado inesperado llevó al equipo a explorar cómo la seda podría solidificarse rápidamente en fibras fuertes y pegajosas.

La clave del éxito fue el uso de dopamina, una sustancia química que acelera el proceso de solidificación. Cuando la fibroína de seda, la proteína extraída de los capullos de las polillas, se mezcló con dopamina y acetona, la solución formó rápidamente fibras fuertes y pegajosas. La dopamina es conocida por su papel en la creación de adhesivos en la naturaleza, como los hilos pegajosos que utilizan los percebes para adherirse a las superficies.

Luego, los investigadores descubrieron cómo disparar las fibras a través de una aguja coaxial. A medida que se extruye la solución de seda, la acetona se evapora en el aire, dejando una fibra sólida que puede adherirse a cualquier objeto que toque.

Al agregar quitosano, compuesto de caparazones de insectos, hicieron que las fibras fueran aún más fuertes y, con la ayuda de un tampón de borato, las fibras se volvieron 18 veces más adhesivas.

Este nuevo dispositivo que dispara redes puede levantar objetos más de 80 veces su propio peso. El equipo demostró su fuerza levantando varios objetos, incluido un perno de acero, un tubo de laboratorio flotante y un bloque de madera, desde una distancia de 12 centímetros.

Aunque la seda de araña natural sigue siendo mucho más fuerte, esta tecnología nos acerca a la creación de fibras prácticas parecidas a arañas para uso en el mundo real. Según Fiorenzo Omenetto, director de Silklab, “como científicos e ingenieros, navegamos por la frontera entre la imaginación y la práctica. Ahí es donde ocurre toda la magia».

Inspirada tanto en la naturaleza como en los cómics de superhéroes, esta tecnología de lanzamiento de redes podría generar nuevas posibilidades en robótica, ciencia de materiales y más.

Fuente: Universidad de Tufts.