Se você leu um dos quadrinhos ou assistiu a um dos filmes do Homem-Aranha quando criança, certamente já imitou o gesto de “estilingue de teia” do seu pulso ou se imaginou balançando em um, assim como o herói nas ruas de seu país. cidade. Pesquisadores da Universidade Tufts, em Massachusetts, levaram a sério essas cenas imaginárias e criaram a primeira tecnologia de “lançamento de teia”.
No estudo Fibras adesivas dinâmicas para captura remota de objetosem tradução livre, os cientistas desenvolveram um material fluido que, ao ser ejetado — neste caso usaram uma agulha — solidifica imediatamente como uma corda, sendo capaz de levantar objetos.
Este material fluido é composto de fibras pegajosas criadas no Silklab da Tufts University. As fibras vêm de casulos de bicho-da-seda, que os cientistas ferveram em uma solução química e resultaram em fibroína, uma proteína orgânica presente na seda. Com os aditivos certos, a solução de fibroína da seda solidifica.
Sobre o experimento
De acordo com Marco Lo Presti, professor assistente de pesquisa da Tufts, a descoberta surgiu puramente por acidente. “Eu estava trabalhando em um projeto para fazer adesivos extremamente fortes usando fibroína de seda e, enquanto limpava meus copos com acetona, notei um material semelhante a uma teia se formando no fundo do vidro”, disse ele em comunicado. declaração.
As soluções de fibroína de seda podem formar lentamente um hidrogel semissólido durante um período de horas quando expostas a solventes orgânicos como etanol ou acetona, mas a presença de dopamina, que é utilizada na fabricação dos adesivos, permitiu que o processo de solidificação ocorresse quase imediatamente.
O próximo passo foi fiar as fibras. Os pesquisadores adicionaram dopamina à solução de fibroína da seda, o que acelera a transição do líquido para o sólido. Quando disparado por uma agulha coaxial, um fino jato de solução de seda é cercado por uma camada de acetona que desencadeia a solidificação. A acetona evapora no ar, deixando uma fibra capaz de capturar qualquer objeto com o qual entre em contato.
Os pesquisadores também aprimoraram a solução de dopamina fibroína da seda com quitosana, um derivado de exoesqueletos de insetos, que deu às fibras até 200 vezes mais resistência à tração, e tampão de borato, que aumentou a viscosidade em cerca de 18 vezes.
As fibras foram capazes de levantar objetos pesando mais de 80 vezes o seu próprio peso em diversas condições. Os pesquisadores demonstraram isso pegando um casulo, um parafuso, um tubo de laboratório flutuando na água, um bisturi parcialmente enterrado na areia e um bloco de madeira a uma distância de cerca de 12 centímetros.
“Se você olhar para a natureza, verá que as aranhas não conseguem atirar suas teias. Elas geralmente tecem seda a partir de suas glândulas, entram em contato físico com uma superfície e desenham linhas para construir suas teias. Estamos demonstrando uma forma de expelir uma fibra de um dispositivo e, em seguida, aderir e pegar um objeto à distância. Em vez de apresentar este trabalho como um material bio-inspirado, é realmente um material inspirado em super-heróis”, disse Lo Presti.
Embora tenham feito progressos significativos com materiais à base de seda, os investigadores reconhecem que ainda não replicaram o domínio das aranhas, que conseguem controlar a rigidez, a elasticidade e as propriedades adesivas dos fios que tecem.
“Como cientistas e engenheiros, navegamos na fronteira entre a imaginação e a prática. É aí que toda a magia acontece”, disse Fiorenzo Omenetto, professor de engenharia na Tufts e diretor do Silklab. histórias em quadrinhos e ficção científica, neste caso, queríamos fazer engenharia reversa de nosso material de seda para se comportar da maneira que a natureza o projetou originalmente e os escritores de quadrinhos o imaginaram.”
*Estagiário sob supervisão de Roberto Fonseca
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