Cuando imaginas el tipo de materiales de próxima generación que entusiasman a los científicos, es probable que la seda de araña no esté en la parte superior de la lista. Sin embargo, resulta que las inusuales cualidades mecánicas de la seda de araña (que van desde su alta resistencia a la tracción y dureza a su flexibilidad liviana: lo convierten en un producto extremadamente versátil material.
Contenido
- Entrega de medicamentos que salvan vidas
- Creando mejores audífonos
- Ayudar a reparar los nervios dañados
- Fabricación de chalecos antibalas que absorban impactos
- Creando piel falsa
- Produciendo seda de araña aún más fuerte
- Cómo fabricar el material textil del futuro
- Ayudando a los astronautas a moverse en microgravedad
Estas son algunas de las cosas sorprendentes para las que los investigadores están utilizando la seda de araña en este momento. Y no, a pesar de lo que has leído en Hombre araña libros, ¡atrapar supervillanos no es uno de ellos!
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Entrega de medicamentos que salvan vidas
¿Podría la seda de araña algún día ayudar a combatir el cáncer? Es muy posible, si hay que creer en un reciente proyecto suizo-alemán. Los investigadores han desarrollado microcápsulas hechas de seda de araña artificial enrollada, que pronto podrían usarse para administrar vacunas directamente a las células inmunes de los pacientes para combatir los tumores cancerosos.
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"La seda de araña es ligera y muy resistente", afirma la profesora Carole Bourquin, especialista en inmunoterapias antitumorales que trabajó en el proyecto. dijo a Tendencias Digitales. “No induce ninguna inflamación ni reacción inmune en sí mismo. Descubrimos que, sorprendentemente, las micropartículas pueden soportar altas temperaturas de más de 100 grados Celsius (212 grados Fahrenheit) durante varias horas. Esto sugiere que pueden proteger las vacunas en los países en desarrollo donde la refrigeración suele ser un problema para las vacunas convencionales”.
Creando mejores audífonos
Investigadores de la Universidad de Binghamton de Nueva York están utilizando seda de araña para mejorar la calidad de los micrófonos de los audífonos. La idea es que la seda de araña ultrasensible pueda captar la velocidad del aire en lugar de solo su presión, debido a su extrema delgadez. Recubriendo la seda de araña con oro y colocándola en un campo magnético para obtener una señal electrónica señal, los investigadores pudieron crear un micrófono capaz de operar en un rango impresionante de frecuencias.
"Los micrófonos direccionales en miniatura actuales suenan mal porque su respuesta varía mucho con la frecuencia", dijo Ronald Miles, profesor del departamento de ingeniería mecánica de Binghampton. dijo a Tendencias Digitales. “Tienden a perder los sonidos de baja frecuencia y responden principalmente a sonidos de muy alta frecuencia. Nuestra tecnología permitirá la creación de micrófonos direccionales con calidad audiófila. Hemos demostrado que su respuesta de frecuencia es plana desde 1 Hz hasta 50 kHz. Esto no ha sido posible hasta ahora”.
Ayudar a reparar los nervios dañados
Además de mejores audífonos, la seda de araña tiene otras aplicaciones potenciales para personas con discapacidad. En Austria, los investigadores están investigando el uso de la seda de araña ultrafuerte de la araña tejedora de orbes dorada de Tanzania para ayudar a curar lesiones nerviosas graves. La técnica microquirúrgica consiste en llenar las venas con seda de araña para ayudar a guiar los nervios mientras se reparan.
"Desafortunadamente, la mayoría de los materiales tienen el efecto de inhibir el crecimiento de los nervios", dijo Christine Radtke, profesora de cirugía plástica y reconstructiva en el MedUni Vienna/Hospital General de Viena de Austria. dijo a Tendencias Digitales. “La seda de araña, en cambio, es un material que les encanta a los nervios. Se unirán a él y luego seguirán las fibras directamente. Es como un enrejado de rosas”.
Fabricación de chalecos antibalas que absorban impactos
Investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido han diseñado seda de araña artificial que podría usarse para creando escudos ultraligeros pero increíblemente fuertes. En las pruebas, se ha demostrado que su material es capaz de disipar cerca del 70 por ciento de la energía en caso de impacto.
Esta es una propiedad que las arañas reales necesitan tener en su seda para absorber el impacto de los insectos que golpean sus telas. Las posibles aplicaciones de esta tecnología incluyen desde cascos que absorben impactos para ciclistas, jugadores de fútbol y patinadores hasta posibles chalecos blindados para uso de policías o soldados.
Creando piel falsa
En los cómics, Spider-Man ocasionalmente se ha ocupado de brazos rotos o heridos creando un cabestrillo con telaraña. Recientemente, investigadores de Suecia y la India llevaron esta idea un paso más allá al utilizar seda de araña para desarrollar apósitos para heridas e incluso piel artificial para ayudar a curar las heridas.
Los apósitos podrían usarse para tratar heridas crónicas como las úlceras del pie diabético, mientras que la piel artificial podría usarse para injertos de piel en el caso de quemaduras críticas de tercer grado. También podría emplearse como sustituto de la piel para detectar determinadas moléculas de fármacos para la industria cosmecéutica. ¡El destacado científico Peter Parker estaría orgulloso!
Produciendo seda de araña aún más fuerte
¿Sabes qué material es aún más versátil que la seda de araña? Así es: el grafeno, el Material maravilloso en 2D Consta de una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una disposición hexagonal. Si bien la seda de araña es impresionantemente fuerte, el grafeno está en otra liga: se promociona como el material más fuerte que existe, 200 veces la resistencia del acero.
En sus esfuerzos por crear una nueva versión supercargada de la seda de araña normal, investigadores de la Universidad de Trento, Italia Alimentó a las arañas con una dieta compuesta parcialmente de grafeno. - y luego observó lo que pasó. La seda con nanomateriales terminó siendo 3 veces más fuerte y 10 veces más dura que las arañas de seda que producen en la naturaleza.
Aún no se ha demostrado ninguna aplicación, pero es fácil imaginar cómo podría implementarse junto con algunos de los otros casos de uso de esta lista.
Cómo fabricar el material textil del futuro
Con la combinación de elasticidad, elasticidad y sostenibilidad de la seda de araña, no es de extrañar que sea tan solicitada por los diseñadores de ropa. Si bien todavía es algo poco común, la seda de araña ya ha atraído la atención de algunos grandes nombres de la industria.
Anteriormente, hemos escrito sobre un producto totalmente biodegradable. Zapato de seda de araña desarrollado por Adidas, así como un Prototipo de chaqueta “Moon Parka” de North Face que está hecho prácticamente del mismo material. ¿Cuánto falta para que la seda de araña empiece a aparecer en otros lugares de la calle principal?
Ayudando a los astronautas a moverse en microgravedad
Tejedor de órbitas (2017)
En realidad, esta es más bien una mención honorífica, porque no incluye seda de araña real, sino que está inspirada en la forma en que las arañas tejen la seda para moverse. Creado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el llamado dispositivo Orbit Weaver es un Lanzador de telarañas estilo Spider-Man diseñado para permitir a los astronautas desplazarse más fácilmente de un lugar a otro en cero o condiciones de microgravedad.
"El dispositivo dispara una cuerda con una punta magnética", dijo Xin Liu, curador de arte en la Iniciativa de Exploración Espacial del Media Lab del MIT. dijo a Tendencias Digitales. “Una vez que la punta está en contacto con un panel de acero, asegura la fijación debido a fuerzas magnéticas. Luego, el dispositivo se rebobinará, como un botín de pesca pero al revés, y arrastrará al usuario. Debido a que técnicamente no pesas, no se necesita mucha torsión para mover a una persona con un dispositivo tan pequeño”.
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