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 el Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia han logrado superar este desafío, inspiradospor naturaleza.
Los investigadores crearon un material biológico verdaderamente nuevo al pegar las fibras de celulosa de madera y la proteína de seda que se encuentra en los hilos de tela de araña. El resultado es un material muy firme y resistente que podría usarse en el futuro como un posible reemplazo para el plástico, como parte de compuestos de base biológica y en aplicaciones médicas, fibras quirúrgicas, industria textil y empaques.
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 utilizada en esta investigación. La ventaja de ambos materiales es que, a diferencia del plástico,son biodegradables y no dañan la naturaleza de la misma manera que lo hacen los microplásticos.
"Nuestros investigadores solo necesitan poder reproducir estas propiedades naturales", agrega Linder, quien también dirigió la investigación.
"Utilizamos pulpa de abedul, la descomponemos en nanofibrillas de celulosa y los alineamos en un andamio rígido. Al mismo tiempo, nos infiltramos en la red celulósica con una matriz adhesiva de seda de araña que disipa la energía y es suave", dice el investigador científico Pezhman Mohammadide VTT.
La seda es una proteína natural que es excretada por animales como los gusanos de seda y también se encuentra en hilos de telaraña. Sin embargo, la seda de telaraña utilizada por los investigadores de la Universidad de Aalto, en realidad no es tomada de telarañas sino que es producida por los investigadores que usan bacteriascon ADN sintético
"Debido a que conocemos la estructura del ADN, podemos copiarlo y usarlo para fabricar moléculas de proteínas de seda que son químicamente similares a las que se encuentran en los hilos de la telaraña. El ADN contiene toda esta información", 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. Actualmente estamos trabajando en la fabricación de nuevos materiales compuestos como implantes, objetos de resistencia al impacto y otros productos ", dice Pezhman.
El proyecto de investigación es parte del trabajo del Centro de Excelencia en Ingeniería Molecular de Materiales Biosintéticos Híbridos Hyber.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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