Química

Nuevo hallazgo sobre los secretos de la fuerza de la seda de araña

(NC&T) Esta estructura hace que el ligero material natural sea tan fuerte como el acero, aunque el "pegamento" de los enlaces de hidrógeno subyacentes en la resistencia estructural de la seda de araña en el nivel molecular es de100 a 1.000 veces más débil que el poderoso pegamento de los enlaces metálicos del acero o incluso del de los enlaces covalentes del kevlar (un material usado en chalecos antibala).

El nuevo conocimiento de cómo exactamente la configuración de una proteína incrementa la fuerza de un material podría ayudar a los ingenieros a crear otros nuevos que emulen la crucial combinación de peso ligero y fuerza enorme que posee la seda de las arañas. También podría tener consecuencias sobre las investigaciones acerca del tejido muscular y de las fibras amiloides presentes en el tejido cerebral.

"Nuestra esperanza es que al comprender la mecánica de los materiales en el nivel atómico, un día seremos capaces de crear un principio guía que regirá la síntesis de los nuevos materiales", explica el profesor Markus Buehler, investigador principal en el estudio.

Buehler y Sinan Keten han demostrado que los racimos formados por tres o cuatro enlaces de hidrógeno en ciertos puntos de la estructura son la clave. Esto permite a la proteína resistir una mayor fuerza cuando se le aplica tensión mecánica que si esos puntos tuvieran uno o dos enlaces.

Fuerza de la seda de araña
La imagen muestra la estructura de una proteína con sus enlaces de hidrógeno. (Foto: Sinan Keten y Markus Buehler)
Al utilizar uno o dos enlaces de hidrógeno en la estructuración de una proteína, estos le proporcionan muy poca o ninguna resistencia mecánica, porque son muy débiles y se rompen casi sin provocación. Pero al utilizar tres o cuatro enlaces se consigue una resistencia que incluso excede a la de muchos metales. Por otra parte, y aunque resulte extraño, al utilizar más de cuatro enlaces se reduce mucho la resistencia. La resistencia llega al máximo con tres o cuatro de ellos.




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