p As fibras de seda produzidas pela Bombyx mori, o bicho-da-seda doméstico, tem sido valorizado por milênios como um material forte, porém leve e luxuoso. Embora polímeros sintéticos como náilon e poliéster sejam menos caros, eles não se comparam às qualidades naturais e propriedades mecânicas da seda. E de acordo com pesquisas da Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh, seda combinada com nanotubos de carbono pode levar a uma nova geração de dispositivos biomédicos e os chamados transitórios, eletrônica biodegradável. p O estudo, "Promoção de estrutura rica em hélice em filmes de fibra de seda por meio de interações moleculares com nanotubos de carbono e aquecimento seletivo para dispositivos biodegradáveis ​​transparentes", foi destaque na capa de 26 de outubro do jornal American Chemistry Society Nanomateriais aplicados .

p “A seda é um material muito interessante. É feita de fibras naturais que os humanos usam há milhares de anos para fazer têxteis de alta qualidade, mas nós, como engenheiros, começamos recentemente a avaliar o potencial da seda para muitas aplicações emergentes, como bioeletrônica flexível, devido à sua biocompatibilidade única, biodegradabilidade e flexibilidade mecânica, "observou Mostafa Bedewy, professor assistente de engenharia industrial na Swanson School e autor principal do artigo. "O problema é que, se quisermos usar seda para essas aplicações, não queremos que seja na forma de fibras. Em vez, queremos regenerar as proteínas da seda, chamados fibroins, na forma de filmes que exibem óptica desejada, propriedades mecânicas e químicas. "

p Conforme explicado pelos autores no vídeo abaixo, essas fibroínas de seda regeneradas (RSFs), no entanto, normalmente são quimicamente instáveis ​​na água e sofrem de propriedades mecânicas inferiores, devido à dificuldade em controlar com precisão a estrutura molecular das proteínas de fibroína em filmes RSF. Bedewy e seu grupo NanoProduct Lab, que também funcionam extensivamente em nanotubos de carbono (CNTs), pensei que talvez as interações moleculares entre nanotubos e fibroínas pudessem permitir "ajustar" a estrutura das proteínas RSF.

p "Um dos aspectos interessantes dos CNTs é que, quando eles são dispersos em uma matriz de polímero e expostos à radiação de microondas, eles aquecem localmente, "Dr. Bedewy explicou." Então, nos perguntamos se poderíamos alavancar esse fenômeno único para criar as transformações desejadas na estrutura da fibroína em torno dos CNTs em um composto "RSF-CNT". "

p De acordo com o Dr. Bedewy, a irradiação de microondas, acoplado a um tratamento de vapor de solvente, forneceu um mecanismo de controle exclusivo para a estrutura da proteína e resultou em um filme flexível e transparente comparável aos polímeros sintéticos, mas que poderia ser mais sustentável e degradável. Esses filmes RSF-CNT têm potencial para uso em eletrônica flexível, dispositivos biomédicos e eletrônicos transitórios, como sensores que seriam usados ​​por um período desejado dentro do corpo variando de horas a semanas, e então se dissolvem naturalmente.

p "Estamos entusiasmados com o avanço desse trabalho no futuro, como estamos ansiosos para desenvolver os aspectos de ciência e tecnologia desses materiais funcionais exclusivos, "Dr. Bedewy disse." De uma perspectiva científica, Ainda há muito a se entender sobre as interações moleculares entre a funcionalização em superfícies de nanotubos e moléculas de proteínas. De uma perspectiva de engenharia, queremos desenvolver processos de fabricação escaláveis ​​para pegar casulos de seda natural e transformá-los em filmes finos funcionais para dispositivos eletrônicos vestíveis e implantáveis ​​de próxima geração. "