La última vez que vio una araña caer del techo sobre una línea de seda, probablemente descendió con gracia sobre su dragalina en lugar de girar sin control, 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 , de AIP Publishing, los investigadores de China y el Reino Unido mostraron que, a diferencia del cabello humano, los alambres de metal o las fibras sintéticas, la seda de araña cede parcialmente cuando se retuerce. Esta propiedad disipa rápidamente la energía que de otro modo enviaría una araña excitada girando al final desu seda.
"La seda de araña es muy diferente de otros materiales más convencionales", dijo Dabiao Liu, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong. "Encontramos que el eslogan de la red apenas se retuerce, por lo que queremos saber por qué".
Una mayor comprensión de cómo la seda de araña resiste el giro podría conducir a fibras biomiméticas que imitan estas propiedades para múltiples usos potenciales, como cuerdas de violín, escaleras de rescate para helicópteros y cuerdas de paracaídas ". Si entendiéramos cómo la seda de araña logra esto, entonces quizáspodría 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 redes, y como línea de vida cuando caen al suelo. El material ha intrigado a los científicos debido a su increíble fuerza, elasticidad y capacidad para conducir calor, pero poca investigación se ha centrado ensus 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 dragalina de dos especies de tejedores de orbes de seda dorada. Recogieron hilos de seda de arañas cautivas y suspendieron los hilos dentro de uncilindro usando dos arandelas en el extremo para imitar una araña. El cilindro aisló la seda de las perturbaciones ambientales y mantuvo el hilo a una humedad constante, porque el agua puede hacer que las fibras se contraigan. Un plato giratorio giraba la seda mientras una cámara de alta velocidadgrabó las oscilaciones de ida y vuelta de la seda durante cientos de ciclos.
A diferencia de las fibras sintéticas y los metales, la seda de araña se deforma ligeramente cuando se retuerce, lo que libera más del 75 por ciento de su energía potencial, y las oscilaciones disminuyen rápidamente. Después de la torsión, la seda se retrae 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 otras en cadenas de bucle no estructuradas. Proponen esa torsiónhace que las láminas se estiren como elásticas y distorsionen los enlaces de hidrógeno que unen las cadenas, que se deforman como el plástico. Las láminas pueden recuperar su forma original, pero las cadenas permanecen 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 la seda de araña reacciona 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 grado el aire ayuda a disipar la energía ".se necesita más trabajo ", dijo Dunstan." Esta seda de araña muestra una propiedad que simplemente no sabemos cómo recrearnos y que es fascinante ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :