La última vez que viste caer una araña del techo sobre una línea de seda, Probablemente descendió con gracia sobre su dragalina en lugar de girar en espiral incontrolablemente, porque la seda de araña tiene una capacidad inusual para resistir las fuerzas de torsión.

En un nuevo artículo que aparece esta semana en Letras de física aplicada , investigadores de China y el Reino Unido demostraron que, a diferencia del cabello humano, alambres metálicos o fibras sintéticas, la seda de araña cede parcialmente cuando se retuerce. Esta propiedad disipa rápidamente la energía que de otro modo enviaría a una araña excitada a girar en el extremo de su seda.

"La seda de araña es muy diferente a otras, materiales más convencionales, ", dijo Dabiao Liu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong." Encontramos que la draga de la red apenas se retuerce, así que queremos saber por qué ".

Una mayor comprensión de cómo la seda de araña resiste el hilado podría conducir a fibras biomiméticas que imiten estas propiedades para múltiples usos potenciales, como en cuerdas de violín, Escaleras de rescate para helicópteros y cordones de paracaídas. "Si entendiéramos cómo la seda de araña logra esto, entonces tal vez podríamos incorporar las propiedades en nuestras propias cuerdas sintéticas, ", dijo David Dunstan de la Universidad Queen Mary de Londres.

Las arañas usan seda de dragalina para el borde exterior y los radios de sus telas, y como salvavidas al caer al suelo. El material ha intrigado a los científicos por su increíble fuerza, elasticidad y capacidad para conducir calor, pero poca investigación se ha centrado en sus propiedades torsionales:cómo responde a la torsión.

Los investigadores utilizaron un péndulo de torsión, la misma herramienta utilizada por Henry Cavendish para pesar la Tierra en la década de 1790, para investigar la seda de dragalina de dos especies de tejedores de orbes de seda dorada. Recogieron hebras de seda de arañas cautivas y suspendieron las hebras dentro de un cilindro usando dos arandelas al final para imitar una araña. El cilindro aisló la seda de las perturbaciones ambientales y mantuvo la hebra a una humedad constante, porque el agua puede hacer que las fibras se contraigan. Un plato giratorio torció la seda mientras una cámara de alta velocidad registraba las oscilaciones de la seda hacia adelante y hacia atrás durante cientos de ciclos.

A diferencia de las fibras sintéticas y los metales, la seda de araña se deforma ligeramente cuando se retuerce, que libera más del 75 por ciento de su energía potencial, y las oscilaciones se ralentizan rápidamente. Después de torcer, la seda retrocede parcialmente.

El equipo sospecha que este comportamiento inusual está relacionado con la compleja estructura física de la seda. que consiste en un núcleo de múltiples fibrillas dentro de una piel. Cada fibrilla tiene segmentos de aminoácidos en láminas organizadas y otros en cadenas de bucle no estructuradas. Proponen que la torsión hace que las sábanas se estiren como elástico, y deformar los enlaces de hidrógeno que unen las cadenas, que se deforman como el plástico. Las hojas pueden recuperar su forma original, pero las cadenas quedan parcialmente deformadas. El péndulo exhibe este cambio con una magnitud reducida de las oscilaciones de la seda, así como un desplazamiento del punto de equilibrio de la oscilación.

El grupo continuará investigando cómo reacciona la seda de araña a la torsión de esta manera y también está investigando cómo mantiene su rigidez durante la torsión. qué efecto tiene la humedad y en qué medida el aire ayuda a disipar la energía. "Se necesita mucho trabajo adicional, ", Dijo Dunstan." Esta tela de araña muestra una propiedad que simplemente no sabemos cómo recrear nosotros mismos, y eso es fascinante ".