O echipă de cercetători a descoperit mecanismul molecular care face mătasea de păianjen atât de rezistentă și flexibilă, deschizând posibilitatea creării unor materiale de nouă generație pentru domenii precum industria aerospațială, medicina sau echipamentele de protecție.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Studiul, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, a fost coordonat de specialiști de la King’s College London și Universitatea de Stat din San Diego.
Cum funcționează mătasea la nivel molecular
Mătasea de păianjen este alcătuită din lanțuri lungi de proteine formate din aminoacizi. Cercetătorii au descoperit că anumiți aminoacizi, în special arginina și tirozina, acționează ca niște „lipici” moleculari. Aceștia permit proteinelor să se grupeze și să se organizeze eficient prin interacțiuni reversibile, ceea ce conferă materialului combinația unică de rezistență și elasticitate.
Procesul are loc în glanda de mătase a păianjenului, unde proteinele există inițial într-un lichid dens numit „silk dope”. În timpul filării, acest lichid se transformă în fibră solidă, iar legăturile moleculare persistă pe tot parcursul procesului, stabilizând proteinele în structuri ordonate. Formele β-sheet generate astfel sunt cele care oferă fibrei de mătase rezistența mecanică remarcabilă.
Posibile aplicații și impact pentru știință și industrie
Descoperirea mecanismului molecular poate ghida dezvoltarea materialelor inspirate din natură. Printre aplicațiile potențiale se numără:
- Armuri ușoare și echipamente de protecție;
- Componente pentru aeronave și materiale aerospațiale;
- Implanturi biodegradabile;
- Robotica moale și textile sustenabile.
Cercetătorii au mai observat similitudini între formarea mătăsii și procesele biologice de separare de fază, prezente și în receptorii neurotransmițătorilor sau în modul de transmitere a hormonilor. Aceste descoperiri ar putea oferi indicii și pentru înțelegerea unor boli neurodegenerative, precum Alzheimer.
