p De todos os tópicos interessantes no campo da pesquisa de materiais e bioquímica, um dos mais quentes, de longe, é desvendar os mistérios da seda da aranha. p Muitas vezes alegado ser 'mais forte do que o aço', as fibras à base de proteínas têm o potencial de mudar o mundo material como o conhecemos. Contudo, apesar de décadas de pesquisa, ninguém foi capaz de produzir seda de aranha em massa, principalmente porque o método exato de como ele é feito ainda está envolto em mistério.

p Em um passo em direção à compreensão de seu funcionamento interno, pesquisadores da Escola de Graduação em Engenharia da Universidade de Kyoto relatam um novo modelo para montagem de seda de aranha, relatando que a chave para a 'fiação' da seda de aranha é uma combinação de acidificação e um processo conhecido como separação de fase líquido-líquido, ou LLPS.

p "A seda da aranha é feita de proteínas chamadas spidroin. A aranha tem uma glândula que é densamente preenchida com spidroins em seu estado líquido chamada dope, "explica Ali D Malay, primeiro autor do estudo, publicado em Avanços da Ciência .

p “Esse líquido é rapidamente convertido na seda dura e estruturalmente complexa. Para investigar como exatamente isso é feito, decidimos voltar à prancheta e olhar as próprias spidroins. Por isso desenvolvemos spidroins artificiais que se assemelham às encontradas na natureza. "

p Desenvolver a proteína não foi uma tarefa fácil, mas eles pousaram no uso de uma spidroin específica chamada MaSp2, uma das proteínas de seda de aranha mais comuns, e que são solúveis em água.

p Depois de isolar sua proteína de seda de aranha artificial, a equipe começou a observar sua atividade sob diferentes condições químicas, pretendendo entender quais mudanças químicas são necessárias para que a fase líquida se torne sólida.

p "Vimos pela primeira vez a proteína se reunindo em pequenos aglomerados. Mas quando adicionamos fosfato de potássio, ele imediatamente começou a se condensar em grandes gotas de alta densidade, "explica Malay." Este é um fenômeno conhecido como separação de fase líquido-líquido - acontece com bastante frequência nas células - e é quando as gotículas de líquido mudam de tamanho e densidade de acordo com o ambiente circundante. "

p Mas essa era apenas uma parte do quebra-cabeça. O que é necessário para transformar essa fase líquida nas fibras de seda que conhecemos tão bem? A chave era o pH. Conforme a equipe abaixou o pH da solução, os globs começaram a se fundir, formando uma fina rede de fibras.

p Tanto o LLPS quanto a formação da rede de fibra aconteceram tão espontaneamente que era visível em tempo real. Além disso, quando a rede de fibra foi colocada sob estresse mecânico, ela começou a se organizar em uma estrutura hierárquica, exatamente como a seda de uma aranha.

p "A seda de aranha muitas vezes supera os materiais feitos pelo homem mais avançados hoje, e fazer essas fibras sintéticas muitas vezes depende de solventes orgânicos prejudiciais e altas temperaturas. O que é incrível aqui é que fomos capazes de formar seda de aranha usando água como solvente, e à temperatura ambiente, "conclui Keiji Numata que liderou o estudo.

p "Se pudermos aprender a emular os mecanismos da fiação da seda da aranha, pode ter um impacto profundo no futuro da manufatura. "