Fabricar un material que supere tanto al acero en resistencia como al caucho en flexibilidad: esta proeza es realizada diariamente por las arañas cuando producen su seda. Durante muchos años, el funcionamiento molecular detrás de estas propiedades extraordinarias había permanecido sin comprenderse.
Un equipo internacional aporta hoy respuestas examinando interacciones entre aminoácidos específicos. Su trabajo, publicado en
Proceedings of the National Academy of Sciences, ilustra cómo principios elementales permiten a la naturaleza elaborar estructuras con cualidades excepcionales.
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El mecanismo se basa principalmente en dos aminoácidos, la arginina y la tirosina. Su particularidad es la de atraerse y unirse de forma reversible, a manera de autoadhesivos moleculares. Esta atracción guía progresivamente el ensamblaje de las proteínas, transformando una solución viscosa en un filamento sólido y estructurado. Este proceso explica la capacidad única de la seda para combinar una gran resistencia a la carga y una elasticidad notable, una asociación poco común.
Este avance abre posibilidades interesantes en el ámbito de los materiales. Inspirándose en estas reglas naturales, el diseño de fibras innovadoras se vuelve factible. Por ejemplo, podrían surgir prendas de protección más ligeras, componentes aeronáuticos más resistentes o incluso implantes médicos biodegradables. Estos progresos también podrían conducir a una disminución del impacto ambiental de ciertos procesos industriales.
De manera sorprendente, estas interacciones moleculares presentan similitudes con mecanismos en funcionamiento en el cuerpo humano. Intervienen especialmente en la comunicación entre neuronas y podrían permitirnos comprender ciertas afecciones neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer. Así, el examen de la seda ofrece un modelo útil para la investigación médica, al proporcionar un sistema simplificado para analizar fenómenos biológicos más generales.
Al descifrar las estrategias de las arañas, los científicos no buscan únicamente imitar a la naturaleza. Aprenden a explotar sus principios para innovar en numerosos ámbitos, desde la ingeniería de materiales hasta la biología fundamental. Este enfoque facilita el desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles, beneficiándose de la optimización realizada por la evolución a lo largo del tiempo.
Fuente: Proceedings of the National Academy of Sciences