El inmenso desafío tecnológico que es hacer una tela de araña

Como ya decían algunos de los más grandes ingenieros de la península ibérica, "un elefante se balanceaba sobre la tela de una araña". Si algo puede sostener dos, tres o cinco elefantes, eso es sin duda la tela de una araña. Entre ellas, las viudas negras y sus parientes típicos de los climas templados de todo el mundo son capaces de hacer unos materiales dignos de ciencia ficción.

Durante años, los científicos han estudiado minuciosamente las secuencias primarias de aminoácidos que forman algunas de las proteínas de la tela de la araña, han analizado la estructura del material y has desarrollado cientos de simulaciones por ordenador. Pero daba igual lo mucho que se acercaran a comprenderlo, todos y cada uno de los intentos por replicar el proceso han acabado igual: en un fracaso de tamaño descomunal.

La dificultad de la tela de araña

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad Estatal de San Diego han conseguido desentrañar el complejo proceso de cómo las arañas viudas negras transforman las proteínas en fibras resistentes como el acero. No es que hayan conseguido replicarlo, pero lo han visto muy muy de cerca.

"Lo que no entendíamos completamente es lo que sucede a nivel nanoscópico en las glándulas productoras de seda y el conducto giratorio" Es decir, no entendían el proceso de almacenamiento, transformación y transporte implicado en el paso de las proteínas a las telas. Tenían los ingredientes y el aspecto final, pero no tenían la receta.

Ahora, PNAS les publica un trabajo en el que ha utilizado técnicas de espectroscopia de resonancia magnética nuclear y microscopía electrónica para estudiar más de cerca el funcionamiento de la glándula donde se originan las fibras de seda. De esta forma, han averiguado que las proteínas de no comienzan como micelas esféricas simples, como se pensaba anteriormente, sino como micelas extremadamente complejas. Esa es la clave de bóveda de toda la fibra: la complejidad desde el primer momento.

Hacia un nuevo tipo de materiales

"Ahora sabemos que las sedas de las viudas negras se hilan con nano-ensamblajes jerárquicos (de 200 a 500 nanómetros de diámetro) de proteínas almacenadas en el abdomen de la araña, en lugar de una solución aleatoria de proteínas individuales o de partículas esféricas simples", explican los investigadores.

Gracias a este esquema, la fabricación de materiales inspirados en las telas de las arañas está más cerca que nunca. Y eso es realmente interesante porque, si lo conseguimos, las aplicaciones prácticas podrían darle la vuelta a todo. Algo que llevamos años intentando.

Sobre el papel, si pudiéramos emular la resistencia de estos materiales podríamos fabricar textiles de alto rendimiento para militares, socorristas y atletas; materiales de construcción para puentes de cable y otras construcciones o incluso sustitutos ecológicos para plásticos y otros dispositivos biomédicos. Hoy estamos un paso más cerca.