Più la seta di ragno è lunga, più è robusta

Roma – A determinare la robustezza dei fili setosi della tela del ragno sarebbe la lunghezza. Quanto più le fibre vengono allungate durante la tessitura della tela, tanto più acquistano in elasticità e forza. Lo suggerisce uno studio della Northwestern University, pubblicato su Science Advances, in cui hanno un ruolo chiave le stesse dinamiche della tessitura. I ragni per creare le loro ragnatele, usano le zampe posteriori con cui estraggono e tirano i fili di seta dalle matasse. Questa azione di trazione meccanica non solo aiuta il ragno a rilasciare la seta, ma è anche un passaggio cruciale per modificare alcune proprietà delle fibra, aumentandone ad esempio la resistenza, quindi anche della stessa agnatela. Simulando la seta di ragno in un modello computazionale, i ricercatori avrebbero scoperto che il processo di allungamento allinea le catene proteiche all’interno delle fibre, aumentando il numero di legami idrogeno tra le stesse catene, che guadagnano in resistenza complessiva, tenacità e l’elasticità. Inoltre l’allungamento trasforma la massa sferica delle proteine in una rete più interconnessa; le catene proteiche si impilano l’una sull’altra e la rete diventa sempre più fitta. Le proteine così raggruppate hanno più potenziale per srotolarsi ed estendersi ulteriormente prima che la fibra si rompa e, al pari, le proteine inizialmente estese creano fibre meno estensibili che richiedono più forza per rompersi. Queste previsioni computazionali che hanno permesso di sondare cosa accade a livello nanometrico, ad esempio come lo stiramento si collega alle proprietà meccaniche della seta, come lo stretching modifica l’ordine delle proteine, la connessione tra le proteine e il movimento delle molecole all’interno delle fibre, sono state convalidate con esperimenti di laboratorio utilizzando seta di ragno ingegnerizzata. Da questa fibra potranno essere ricavate informazioni, ad esempio, per progettare proteine e processi di filatura ingegnerizzati ispirati alla seta per varie applicazioni, tra cui suture resistenti e gel adesivi essendo una soluzione biodegradabile e innocua per l’organismo umano, giubbotti antiproiettile resistenti ad alte prestazioni e antideflagranti. La seta di ragno avrebbe straordinarie proprietà: è più forte dell’acciaio, più resistente del Kevlar ed è elastica come la gomma: è la fibra più forte conosciuta in natura. Insomma, rappresenterebbe una valida alternativa ad altri materiali sintetici, che sono per lo più plastiche derivate dal petrolio. Poiché allevare ragni solo per loro seta naturale sarebbe troppo costoso, altamente energivoro e difficoltoso, i ricercatori intendo ricreare materiali simili alla seta in laboratorio; sono già stati progettati da diversi alcuni microbi per produrre materiali di seta di ragno per diversi anni. In particolare, estrudendo proteine di seta di ragno ingegnerizzate e poi allungandole a mano, i ricercatori hanno sviluppato fibre artificiali simili ai fili del ragno tessitore di sfere d’oro (Nephila dorata), un grande ragno con una ragnatela spettacolarmente resistente.(30Science.com)