Mistério de como as aranhas viúvas negras criam teias de seda resistentes ao aço ainda mais desvendado
Aranhas viúvas negras são conhecidos pela sua seda excepcional, que é mais forte que o aço e tem uma elasticidade única que lhe permite absorver enormes quantidades de energia sem quebrar. Os cientistas há muito que ficam intrigados com a composição e estrutura deste material notável, e pesquisas recentes lançaram nova luz sobre os segredos por detrás das suas propriedades notáveis.
No coração da seda da aranha viúva negra está uma proteína chamada
spidroin . Esta proteína é composta por aminoácidos, os blocos de construção das proteínas, dispostos numa sequência altamente ordenada e repetitiva. Esse arranjo confere ao spidroin sua resistência e elasticidade, permitindo que a seda estique até 140% de seu comprimento original sem quebrar.
Uma das principais descobertas para a compreensão da força da seda da aranha viúva negra é a presença de
cristais de folha beta . Esses cristais se formam quando os aminoácidos da espidroína se alinham de uma maneira específica, criando uma estrutura forte e altamente organizada. Os cristais da folha beta agem como pequenas hastes de reforço dentro das fibras de seda, evitando que quebrem sob estresse.
Além dos cristais de folha beta, a seda da aranha viúva negra também contém regiões amorfas, que são áreas de estrutura proteica menos organizada. Estas regiões amorfas permitem que a seda se estique e absorva energia sem se tornar quebradiça. A combinação de cristais de folha beta e regiões amorfas confere à seda da aranha viúva negra sua combinação única de força e elasticidade.
Além disso, a resistência excepcional da seda da aranha viúva negra é influenciada pelo próprio processo de fiação. À medida que a aranha expulsa a seda de suas fieiras, ela passa por um processo chamado
desenho , que alinha as cadeias proteicas e aumenta a formação de cristais de folha beta. Esse processo de desenho é análogo ao alongamento do caramelo, o que resulta em um material mais organizado e resistente.
Compreender a intrincada estrutura e propriedades da seda da aranha viúva negra tem implicações significativas que vão além do domínio da aracnologia. Os cientistas estão explorando aplicações potenciais deste material notável em vários campos, como o desenvolvimento de materiais leves e fortes para engenharia, dispositivos biomédicos e até mesmo coletes à prova de balas. Ao desvendar os segredos da seda da aranha viúva negra, os pesquisadores estão obtendo informações valiosas sobre o poder da engenharia da natureza e abrindo possibilidades infinitas para tecnologias inovadoras.