Resistencia geométrica: la misteriosa fortaleza de las telas de araña
Por: Luis Alberto Hara - 03/02/2011
Matrimonio entre la bioquímica y la geometría: Científicos descubren las cualidades que hacen de las telarañas uno de los tejidos más resistentes en la naturaleza
La geometría y composición de la estructura molecular de las telarañas parece guardar la clave a la increíble resistencia que manifiestan sus tejidos. Y por primera vez la ciencia parece haber penetrado el misterio de la sorprendentes características mecánicas de este fascinante material de la naturaleza. La seda producida por las arañas no solo es sorprendentemente resistente sino que también denota una marcada flexibilidad. ¡Las fibras de seda demuestran increíbles propiedades mecánicas. Tienen una significativa fortaleza comparable al acero, son más resistentes que el Kevlar y su densidad es menor al algodón o el nylon” explica el Dr. Frauke Gräter del Heidelberg Institute for Theoretical Studies, en Alemania, y autor de este nuevo estudio. “El hecho de que la seda que forma las telarañas supera a sus contrapartes artificiales en Resistencia, múltiples estudios han tratado de entender las características mecánicas de estas extraordinarias fibras naturales” agrega.
Los científicos saben que las fibras de las telas de araña consisten en dos tipos de bloques de material, unos son suaves y amorfos y otros fuertes y cristalinos. El fin del estudio encabezado por el Dr Gräter es entender, a un nivel atómico, como se fusionan estos dos bloques para lograr una estructura con la perfección de implícita en las telas de araña. Para ello utilizaron simulaciones moleculares estudiando las unidades independientes y ya conjugadas que se han detectado en las telarañas.
Los científicos descubrieron que las sub-unidades suaves y amorfas son las responsables de la elasticidad y ayudan a distribuir el peso a lo largo de la estructura, en una ecuación integral de distribución. En cuanto a la resistencia del tejido de los arácnidos, esta depende de la cantidad de sub-unidades cristalinas. “Determinamos una serie de acomodos de las subunidades tanto amorfas como cristalinas en discos y jugamos con arreglos paralelos y otros azarosos” declaró el Dr Gräter.
Básicamente este es un episodio más en el histórico intento de la ciencia humana por replicar la perfección de los diseños y materiales de la naturaleza. Lo cierto es que las cualidades naturales, si bien son ejemplos didácticos y en cierto modo aspiracionales, jamás podrán ser replicadas por el ser humano, solo asumidas y respetadas, y ese es precisamente el enfoque que ha faltado a la ciencia racional: entender la naturaleza no como algo externo que debemos replicar sino como algo de lo que somos parte integral. Estamos fundidos con la unidad.
