p Enquanto comia comida para fora um dia, Os cientistas Bozhi Tian e Yin Fang da Universidade de Chicago começaram a pensar no macarrão - especificamente, sua elasticidade. Uma especialidade de Xi'an, Cidade natal de Tian na China, é o macarrão de trigo esticado à mão até que se torne em borracha - forte e elástico. Por que, os dois materiais que os cientistas se perguntaram, eles não ficaram magros e fracos em vez disso? p Eles começaram a experimentar, pedindo libras e libras de macarrão no restaurante. "Eles ficaram muito desconfiados, "Fang disse." Acho que eles pensaram que queríamos roubar seus segredos para abrir um restaurante rival.

p Mas o que eles estavam preparando era uma receita para tecido sintético - que poderia imitar muito mais a pele e o tecido biológicos do que a tecnologia existente.

p "Acontece que os grânulos de amido comum podem ser o ingrediente que falta para um composto que imita muitas das propriedades do tecido, "disse Fang, um pesquisador de pós-doutorado da UChicago e autor principal de um novo artigo publicado em 29 de janeiro na revista Matéria . "Acreditamos que isso pode mudar fundamentalmente a maneira como podemos fazer materiais semelhantes a tecido."

p A descoberta permite que o tecido sintético se estique em várias direções, mas se cure e se defenda reorganizando suas estruturas internas - que é como a pele humana se protege. A descoberta pode um dia levar a aplicações de robótica leve e implantes médicos a embalagens sustentáveis ​​de alimentos e biofiltração.

p Como muitas das invenções da natureza, pele e tecido são feitos extraordinários de engenharia difíceis para os humanos imitarem. Tian é um investigador líder nesta área, enfrentar esse problema procurando construir interfaces entre os tecidos biológicos e os sistemas feitos pelo homem.

p A maioria das opções atuais para tecidos sintéticos pode gerenciar apenas uma ou duas das características do tecido biológico:maleabilidade, mas não resistência, ou força, mas não autocura.

p Experimentando o macarrão, os cientistas descobriram que a estrutura interna consistia em uma rede de glúten cravejada de grânulos de amido. "Na verdade, parecia muito com tecido biológico, "Fang disse, "porque o tecido consiste em uma matriz extracelular que suporta células individuais."

p O tecido sintético é geralmente feito de uma malha de gel, que imita a estrutura da matriz extracelular - mas não contém um análogo para as células. Mas os cientistas se perguntaram:e se as células fossem um componente importante da mecânica do tecido?

p A ideia de Tian e Fang, era incorporar grânulos de amido em uma matriz de gel, pensando que isso mudaria a maneira como o material se movia.

p Sim, sim. O "tecido" não era apenas forte e flexível, mas mudou depois de ter sido alongado - muito parecido com o que acontece quando você treina seus músculos. "Este 'efeito de memória' em particular é extremamente difícil de replicar sinteticamente, "disse Tian, que é professor associado do Departamento de Química.

p A diferença crucial é a presença dos grânulos de amido. Eles podem mudar ligeiramente no lugar quando o material é tensionado, e sua capacidade de se mover constantemente modifica a estrutura interna - permitindo que o "tecido" se deforme quando, de outra forma, poderia se quebrar.

p Suas ligações de hidrogênio, que pode se reformar depois de ser quebrado, também permite que o material se cure. "Enquanto eles ainda estão em contato físico, esses laços acabarão por se reformar, "Yin disse.

p O conceito oferece possibilidades para várias aplicações. Fang, em particular, está interessado em usar o material para embalagens de alimentos. Laranjas ou bananas têm cascas feitas de uma matriz semelhante que absorve o impacto quando elas estão saltando em um caminhão, mas outros alimentos não - e os componentes são biodegradáveis.

p Os implantes médicos são outra área. A maioria precisa de componentes rígidos, como substituições de juntas, mas eles tendem a provocar inflamação no corpo humano. Tian explicou que um dos principais motivos é que há uma incompatibilidade mecânica entre o titânio duro ou aço e os tecidos moles do corpo; o tecido sintético pode servir de intermediário para amenizar os sintomas. "Também precisamos desesperadamente de um órgão sintético que possa filtrar seletivamente, como os rins humanos fazem, e isso pode oferecer um caminho para esse tipo de biofiltração, "Tian disse.

p Tian e Fang também podem imaginar o conceito útil em robótica leve, um campo emergente que permite que os robôs tenham habilidades que os materiais duros não têm - como se espremer em lugares pequenos ou agarrar objetos delicadamente.

p "Existem tantas possibilidades, "Fang disse." Estamos realmente ansiosos para explorar com mais detalhes. "

p "Este é realmente um novo ângulo na biomimética, "Disse Tian." Normalmente, neste campo, estamos imitando a evolução natural. Mas você também pode emular práticas humanas que evoluíram - neste caso, mais de mil anos fazendo macarrão na China. "