A última vez que você viu uma aranha cair do teto em uma linha de seda, provavelmente desceu graciosamente em sua linha de arrasto em vez de espiralar incontrolavelmente, porque a seda da aranha tem uma capacidade incomum de resistir às forças de torção.

Em um novo jornal publicado esta semana em Cartas de Física Aplicada , pesquisadores da China e do Reino Unido mostraram que, ao contrário do cabelo humano, fios de metal ou fibras sintéticas, a seda da aranha cede parcialmente quando torcida. Essa propriedade dissipa rapidamente a energia que, de outra forma, faria uma aranha excitada girar na ponta de sua seda.

"A seda da aranha é muito diferente das outras, materiais mais convencionais, "disse Dabiao Liu, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong." Descobrimos que a linha de arrasto da web dificilmente torce, então queremos saber por quê. "

Uma maior compreensão de como a seda da aranha resiste à fiação pode levar a fibras biomiméticas que imitam essas propriedades para múltiplos usos potenciais, como em cordas de violino, escadas de resgate de helicópteros e cabos de paraquedas. "Se entendermos como a seda da aranha consegue isso, então talvez pudéssemos incorporar as propriedades em nossas próprias cordas sintéticas, "disse David Dunstan, da Queen Mary University de Londres.

As aranhas usam seda de linha de arrasto para a borda externa e os raios de suas teias, e como um salva-vidas ao cair no chão. O material intrigou os cientistas por causa de sua incrível força, elasticidade e capacidade de conduzir calor, mas poucas pesquisas se concentraram em suas propriedades de torção - como ele responde à torção.

Os pesquisadores usaram um pêndulo de torção, a mesma ferramenta usada por Henry Cavendish para pesar a Terra na década de 1790, para investigar a seda de dragline de duas espécies de tecelões de orbe de seda dourada. Eles coletaram fios de seda de aranhas em cativeiro e suspenderam os fios dentro de um cilindro usando duas arruelas na extremidade para imitar uma aranha. O cilindro isolou a seda das perturbações ambientais e manteve a mecha em umidade constante, porque a água pode fazer com que as fibras se contraiam. Uma plataforma giratória girava a seda enquanto uma câmera de alta velocidade registrava as oscilações da seda para frente e para trás ao longo de centenas de ciclos.

Ao contrário das fibras sintéticas e metais, a seda da aranha se deforma ligeiramente quando torcida, que libera mais de 75 por cento de sua energia potencial, e as oscilações diminuem rapidamente. Depois de torcer, a seda parcialmente estala para trás.

A equipe suspeita que esse comportamento incomum esteja ligado à complexa estrutura física da seda, consistindo em um núcleo de múltiplas fibrilas dentro de uma pele. Cada fibrila possui segmentos de aminoácidos em folhas organizadas e outros em cadeias de looping não estruturadas. Eles propõem que a torção faz com que as folhas se estiquem como elásticas, e deformar as ligações de hidrogênio que ligam as cadeias, que se deformam como plástico. As folhas podem recuperar sua forma original, mas as correntes permanecem parcialmente deformadas. O pêndulo exibe essa mudança com magnitude reduzida das oscilações da seda, bem como uma mudança do ponto de equilíbrio da oscilação.

O grupo continuará a investigar como a seda da aranha reage à torção dessa maneira e também está investigando como ela mantém sua rigidez durante a torção, qual o efeito da umidade e em que grau o ar ajuda a dissipar a energia. "Há muito trabalho necessário, "Dunstan disse." Esta seda de aranha está exibindo uma propriedade que simplesmente não sabemos como recriar a nós mesmos, e isso é fascinante. "