- La resistencia a la tracción de la seda de araña puede alcanzar los 150 newtons por milímetro cuadrado, comparable al acero.
- Los investigadores están buscando métodos para producir seda de araña de manera artificial para superar las limitaciones de producción.
- Investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrarias han demostrado que la proteína puede producirse de manera más eficiente.
- El equipo explora aplicaciones de la seda de araña en usos médicos y realiza pruebas relacionadas.
La resistencia a la tracción de la seda de araña puede alcanzar los 150 newtons por milímetro cuadrado, y puede soportar esta tensión antes de romperse. Los investigadores están explorando métodos para producir seda de araña de manera artificial, ya que la cantidad de seda que produce cada araña es relativamente baja. El desafío clave radica en transformar la proteína de seda líquida en las glándulas especializadas de las arañas en fibras reales.
La seda de araña es un material biológico producido por estos animales arácnidos, que se presenta principalmente en forma de fibras lineales, con alta elasticidad y una resistencia comparable al acero. Lo interesante de esta seda es que existe en diversas formas, cada una con un uso específico. Aunque el hilo fino es la forma más común que las arañas utilizan para tejer sus redes, estos animales también emplean varias otras formas, como para atrapar presas, proteger sus huevos o como cuerdas de seguridad.
Entre sus numerosas características, la resistencia a la tracción de la seda de araña es especialmente notable, alcanzando hasta 15 gigapascales (GPa), lo que significa que puede soportar 150 newtons de tensión por milímetro cuadrado, comparable a los aceros de alta calidad. Debido a su resistencia a la tracción, tenacidad, ligereza y biodegradabilidad, la seda de araña tiene un potencial valor de aplicación en la industria textil.
Desafíos en la producción artificial de seda de araña
Dado que cada araña produce relativamente poca seda y no se pueden criar a gran escala como los gusanos de seda debido a su naturaleza canibalística, los investigadores están buscando métodos para producir seda de araña de manera artificial. La profesora Sarah Stellwagen de la Universidad de Carolina del Norte (UNC) señaló en una entrevista que el desafío radica en transformar la proteína de seda líquida en las glándulas especializadas de las arañas en fibras reales. “Los investigadores han creado grandes cantidades de mezclas de proteínas, como lo hacen las arañas, pero a diferencia de las arañas, aún no han podido hilar estas proteínas en hilos sólidos a una escala que sea accesible al público.
”La profesora Stellwagen es profesora asistente en el departamento de ciencias biológicas de UNC Charlotte.
El proceso de producción de seda de araña
Las arañas logran este proceso al forzar un líquido de sus glándulas a través de tubos estrechos, alterando su entorno químico y ensamblándolo en una estructura compacta llamada β-hoja. Luego, las fibras se expulsan en forma sólida desde su hilera. Sin embargo, la investigación también ha logrado algunos avances. Investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrarias (SLU) han demostrado que la proteína puede producirse de manera más abundante y eficiente, lo que también ayuda a reducir los costos de producción. Los investigadores Anna Rising y Benjamin Schmuck recibieron previamente una subvención de 200,000 euros de la Fundación H&M y actualmente están trabajando en la producción de fibras y hilos a partir de proteínas para realizar pruebas textiles.
El equipo también está explorando aplicaciones de estas fibras en usos médicos. La profesora Rising comentó: “Este financiamiento (subvención y programa de apoyo) nos brinda la oportunidad de dar el siguiente paso: realizar más experimentos, mejorar el proceso de producción y generar suficiente material para probar hilos y tejidos.” Investigaciones anteriores de King’s College London y la Universidad Estatal de California en San Diego han descifrado las “etiquetas moleculares” que hacen que la seda de araña sea más fuerte que el acero y más resistente que el Kevlar.
El potencial futuro de la producción artificial de seda de araña
La seda de araña ha atraído una atención considerable debido a su superior resistencia y tenacidad, especialmente en aplicaciones potenciales en los campos textil y médico. A medida que los investigadores trabajan para superar el desafío de la baja producción de seda de araña, el desarrollo de tecnologías de producción artificial podría transformar las industrias relacionadas. A través de la mejora en la producción de proteínas y pruebas textiles, se espera que en el futuro se logre la producción a gran escala, lo que impulsará la comercialización de materiales biológicos y ofrecerá nuevas opciones para el uso de materiales ecológicos.