Alcançar resistência e extensibilidade ao mesmo tempo tem sido um grande desafio na engenharia de materiais:aumentar a resistência significa perder extensibilidade e vice-versa. Agora, os pesquisadores da Aalto University e VTT conseguiram superar este desafio, com inspiração da natureza.

Os pesquisadores criaram um material verdadeiramente novo de base biológica colando fibras de celulose de madeira e a proteína da seda encontrada nos fios da teia de aranha. O resultado é um material muito firme e resiliente que pode ser usado no futuro como um possível substituto para o plástico, como parte de compostos de base biológica e em aplicações médicas, fibras cirúrgicas, indústria têxtil e embalagem.

De acordo com o professor Markus Linder da Aalto University, a natureza oferece ótimos ingredientes para o desenvolvimento de novos materiais, como a celulose firme e facilmente disponível e a seda resistente e flexível utilizadas nesta pesquisa. A vantagem de ambos os materiais é que, ao contrário do plástico, são biodegradáveis ​​e não danificam a natureza da mesma forma que o micro-plástico.

"Nossos pesquisadores só precisam ser capazes de reproduzir as propriedades naturais, "acrescenta Linder, que também liderava a pesquisa.

"Usamos polpa de bétula, quebrou-o em nanofibrilas de celulose e as alinhou em uma estrutura rígida. Ao mesmo tempo, infiltramos a rede celulósica com uma matriz adesiva de seda de aranha suave e dissipadora de energia, "diz o cientista pesquisador Pezhman Mohammadi da VTT.

A seda é uma proteína natural excretada por animais como o bicho-da-seda e também encontrada nos fios da teia de aranha. A teia de seda usada pelos pesquisadores da Aalto University, Contudo, não é realmente retirado de teias de aranha, mas sim produzido pelos pesquisadores usando bactérias com DNA sintético.

"Porque conhecemos a estrutura do DNA, podemos copiá-lo e usá-lo para fabricar moléculas de proteína de seda que são quimicamente semelhantes às encontradas em fios de teia de aranha. O DNA contém todas essas informações, "Linder explica.

"Nosso trabalho ilustra as possibilidades novas e versáteis para a engenharia de proteínas. No futuro, poderíamos fabricar compostos semelhantes com blocos de construção ligeiramente diferentes e obter um conjunto diferente de características para outras aplicações. Atualmente, estamos trabalhando para fazer novos materiais compostos como implantes, objetos de resistência ao impacto e outros produtos, "diz Pezhman.