Lograr resistencia y extensibilidad al mismo tiempo ha sido hasta ahora un gran desafío en la ingeniería de materiales:aumentar la resistencia ha significado perder extensibilidad y viceversa. Ahora, los investigadores de la Universidad de Aalto y VTT han logrado superar este desafío, con inspiración de la naturaleza.

Los investigadores crearon un material de base biológica verdaderamente nuevo al pegar fibras de celulosa de madera y la proteína de seda que se encuentra en los hilos de telaraña. El resultado es un material muy firme y resistente que podría utilizarse en el futuro como posible reemplazo del plástico. como parte de compuestos de base biológica y en aplicaciones médicas, fibras quirúrgicas, industria textil y embalaje.

Según el profesor de la Universidad de Aalto, Markus Linder, la naturaleza ofrece excelentes ingredientes para desarrollar nuevos materiales, como la celulosa firme y fácilmente disponible y la seda resistente y flexible que se utilizan en esta investigación. La ventaja de ambos materiales es que, a diferencia del plástico, son biodegradables y no dañan la naturaleza como lo hacen los microplásticos.

"Nuestros investigadores solo necesitan poder reproducir las propiedades naturales, "agrega Linder, quien también lideraba la investigación.

"Usamos pulpa de abedul, lo descompuso en nanofibrillas de celulosa y las alineó en un andamio rígido. Al mismo tiempo, infiltramos la red celulósica con una matriz adhesiva de seda de araña suave y disipadora de energía, "dice el científico investigador Pezhman Mohammadi de VTT.

La seda es una proteína natural que excretan animales como los gusanos de seda y que también se encuentra en los hilos de las telas de araña. La seda de telaraña utilizada por los investigadores de la Universidad de Aalto, sin embargo, en realidad, no se extrae de las telarañas, sino que lo producen los investigadores utilizando bacterias con ADN sintético.

"Porque conocemos la estructura del ADN, podemos copiarlo y usarlo para fabricar moléculas de proteína de seda que son químicamente similares a las que se encuentran en los hilos de tela de araña. El ADN tiene toda esta información contenida en él, "Explica Linder.

"Nuestro trabajo ilustra las nuevas y versátiles posibilidades de la ingeniería de proteínas. En el futuro, podríamos fabricar compuestos similares con bloques de construcción ligeramente diferentes y lograr un conjunto diferente de características para otras aplicaciones. En la actualidad, estamos trabajando en la fabricación de nuevos materiales compuestos como implantes, objetos de resistencia al impacto y otros productos, "dice Pezhman.