Científicos crean un nuevo filamento basado en la seda de araña.

Bases del experimento.

Durante el estudio del comportamiento en las arañas y la manera en como desarrollan técnicas de captura utilizando sus telarañas, se observó la manera en como utilizan sus redes para detectar a sus presas y eliminar las impurezas que quedan atrapadas en ellas.

A simple vista consideramos que una telaraña son simples hilos, pero estas redes cumplen con varias funciones que los humanos podemos utilizar.

Las arañas crean su seda a partir de una solución (una especie de cristal líquido) que expulsan de su abdomen y al contacto con el aire se solidifica de inmediato, esto le otorga su característica pegajosa.

Con esta seda crean telas adhesivas, elásticas y translúcidas para capturar a sus presas. Sin embargo, mantener la capacidad de captura de estas bandas puede ser un desafío porque las bandas invitan inevitablemente a la contaminación, reduciendo así su fuerza de adhesión. En la naturaleza, la manera en que las arañas limpian la tela que han creado y así poder mantenerla pegajosa es utilizando la “fuerza de onda”. Con sus patas crean una tensión en alguna sección de la tela y liberándola de manera brusca, de esta manera la onda ocasionada puede propagarse por toda la red haciéndola vibrar y liberando el polvo y otras partículas no deseadas.


Hilado artificial.

Un grupo de investigadores han desarrollado un filamento tecnológico que puede imitar a la seda de araña.

Científicos de la Universidad Nacional de Seúl consiguieron artificialmente este filamento con el cual se pueden crear telas iónicas. Está creado por órgano-geles rodeados de caucho de silicona.

Spinning Artificial Spiderwebs. Vista longitudinal al microscopio.

Para activar este filamento se genera una perturbación en él mediante una inducción electroestática la cual ocasiona un “campo eléctrico de Faraday” que lo hace interactuar con su entorno exterior.

Aquí, emulamos las estrategias de captura de una araña con un solo par de hilos iónicos basados ​​en electrostática.

El momento en que se genera este campo eléctrico es utilizado para capturar o retener algunos objetos. La red iónica utiliza la adhesión electrostática para capturar objetos y, a medida que más se estira el poder de adhesión se vuelve más fuerte.

Prueba de adhesión electroestática con aluminio. Fuente: Science Robotics.


Así mismo, la inducción de la corriente a través del hilo iónico y utilizando una variación de frecuencia se pueden generar las vibraciones que lo ayudan a su limpieza.

Estas telarañas iónicas fueron sometidas a pruebas consecutivas de auto limpieza por contaminación, después a detectar objetos que se aproximan a ella para posteriormente capturarlos y liberarlos después de un determinado tiempo.

El hilo con ayuda del campo eléctrico es capaz de detectar objetos. 


Este nuevo filamento no sólo es fuerte, también es elástico. Durante pruebas, se pudo estirar 3 veces más su longitud y así ampliar el campo de captura y sensorial.

 

Este puede ser un gran avance tanto en la robótica como en el sector textil, no obstante, es el primer paso para la carrera que llevará su producción e implementación.

Se espera que esta tecnología pueda aplicarse en la vida real en algunos tejidos, en partes complementarias de robótica e incluso como mejoras en máquinas que ya existen sin la necesidad de modificaciones radicales.

¿Qué otras oportunidades podremos tomar de la naturaleza?

La investigación fue publicada en la revista Science Robotics del mes de Julio.