Ingeniería

La aportación del diseño de una telaraña a la resistencia de ésta

(NCYT) Ahora, un estudio que combina observaciones experimentales de telarañas con complejas simulaciones por ordenador, ofrece una explicación para la resistencia adicional de las telarañas.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el Politécnico de Turín en Italia, han llegado a la conclusión de que la durabilidad de la telaraña no sólo depende de la fortaleza de la seda, sino de cómo el diseño general de la telaraña compensa los daños sufridos, y la respuesta de hebras individuales a presiones del entorno que varían continuamente, preservando la telaraña en su conjunto.

Las telarañas que a veces vemos en jardines y en garajes están hechas de varios tipos de seda, pero la seda pegajosa y la seda del hilo de seguridad de la araña, conocida también como "seda Dragline", son las más críticas para la integridad de la telaraña. La seda pegajosa es, además de lo que su nombre indica, elástica y húmeda, y es la seda que forma anillos concéntricos en la telaraña. Su función principal es capturar a las presas. La seda Dragline es dura y seca, y es la usada para los filamentos radiales que proporcionan soporte estructural. La seda Dragline es crucial para el comportamiento mecánico de la telaraña.

Resistencia de una telaraña
La seda de la telaraña responde de forma distinta en función de la sección a la que pertenezca. (Foto: Zina Deretsky, National Science Foundation, en colaboración con S. Cranford, G. Bratzel y M.J. Buehler, y Rihcard C. Yu y Andaluz Yu)
Algunos de los trabajos anteriores de Markus Buehler, profesor de ingeniería civil y medioambiental en el MIT, ya habían mostrado que la seda Dragline se compone de un conjunto de proteínas de estructura molecular única que le confiere una fortaleza y una flexibilidad asombrosas.

En el nuevo estudio, el equipo de Buehler, Anna Tarakanova y Steven Cranford ha confirmado algo obvio: Cuando es perturbada alguna de sus partes, la telaraña completa reacciona. Esa sensibilidad es lo que indica a la araña que debe acudir a ocuparse de un insecto atrapado. Sin embargo, los filamentos radiales y los espirales desempeñan funciones distintas con respecto a la atenuación del movimiento, y cuando las presiones del entorno son particularmente duras, son sacrificados para que el resto de la telaraña pueda conservarse en condiciones aceptables.

La organización de una telaraña hace posible sacrificar áreas locales de modo que una determinada rotura no impida que la telaraña siga siendo operativa, aunque con una menor capacidad. Ésta es una estrategia inteligente cuando la alternativa es tener que tejer una telaraña completamente nueva. Los ingenieros pueden aprender de la naturaleza y adaptar las estrategias de diseño que sean las más apropiadas para aplicaciones específicas.





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