Inspirados no Homem-Aranha, cientistas desenvolvem “teia” que levanta 80 vezes seu próprio peso
Com inspiração no famoso super-herói Homem-Aranha, os cientistas criaram um dispositivo que dispara fibras resistentes como uma “teia”, as quais podem suportar até 80 vezes o seu próprio peso.
Pesquisadores da Universidade Tufts, nos Estados Unidos, criaram, de forma puramente não-intencional, uma tecnologia inédita que “imita” a habilidade do famoso personagem de filmes Homem-Aranha: um dispositivo que lança fios de seda que são capazes de aderir a objetos e levantá-los, suportando até 80 vezes o seu próprio peso.
A descoberta do mecanismo foi divulgada em um artigo na revista Advanced Functional Materials. Veja os detalhes abaixo.
O dispositivo lançador de teias
O dispositivo dispara um material fluido e grudento através de uma agulha, uma espécie de fibra pegajosa, que logo que é lançado solidifica e adere a objetos, sendo capaz de levantá-los. Essa substância é tão forte que é capaz de suportar até 80 vezes o seu próprio peso.
Essas fibras aderentes vêm de casulos de bichos-da-seda que são fervidos em solução e quebrados em suas proteínas de bloco de construção chamadas fibroínas. A solução de fibroína pode então ser disparada através de finas agulhas no dispositivo. E, graças aos aditivos certos, a solução se solidifica quando exposta ao ar.
Veja no vídeo abaixo a demonstração do dispositivo que foi feita pelos pesquisadores:
E por que comentamos no início do artigo que essa tecnologia surgiu puramente por acidente? Marco Lo Presti, professor na Universidade Tufts e autor principal do estudo, explicou: “Eu estava trabalhando em um projeto para fazer adesivos extremamente fortes usando fibroína de seda e, enquanto limpava meus objetos de vidro com acetona, notei um material semelhante a uma teia se formando no fundo do vidro".
Acontece que ele percebeu que quando a fibroína foi exposta à acetona, um solvente orgânico, ela formou um hidrogel semissólido, mas de forma lenta. Então, a substância dopamina, que é usada na fabricação dos adesivos, foi adicionada e viram que a solução de fibroína se solidificou quase imediatamente. Quando essa solução foi misturada, ela criou rapidamente fibras com alta resistência à tração e à pegajosidade.
Nesta solução de fibroína-dopamina, os pesquisadores adicionaram quitosana, um derivado de exoesqueletos de insetos que deu às fibras até 200 vezes mais resistência à tração, e também borato, que aumentou a adesividade das fibras em cerca de 18 vezes.
Em testes, a “teia” conseguiu levantar um casulo de seda, um parafuso de aço, um tubo de laboratório flutuando na água, um pequeno bisturi parcialmente enterrado na areia e um bloco de madeira a uma distância de cerca de 12 centímetros de altura.
O diâmetro das fibras pode variar entre o de um fio de cabelo humano a cerca de meio milímetro, dependendo do diâmetro da agulha.
O futuro do trabalho
Para os pesquisadores, com um pouco mais de imaginação e engenharia, a inovação continuará melhorando e abrirá caminho para uma variedade de aplicações tecnológicas, incluindo engenharia de tecidos, entrega de medicamentos, biomateriais e adesivos.
“Queríamos fazer engenharia reversa em nosso material de seda para se comportar da maneira como a natureza o projetou originalmente e os escritores de histórias em quadrinhos o imaginaram”, comentou Fiorenzo Omenetto, professor da Universidade Tufts e coautor do estudo.
Referência da notícia:
Presti, M. L. et al. Dynamic Adhesive Fibers for Remote Capturing of Objects. Advanced Functional Materials, 2024.