Cientistas descobriram que a seda da aranha é mais forte que o aço

A seda da aranha pode ser tão resistente quanto o kevlar (material de fibra sintética conhecido por sua resistência). Os cientistas estão pesquisando os gatilhos químicos que o transformam. Desse modo, o líquido nas glândulas da seda vira um sólido.

Ou seja, quilo por quilo, a seda da aranha fica mais forte que o aço e mais resistente que o kevlar. Agora, os cientistas estão estudando como isso acontece.

A seda inicia como uma forma líquida chamada dope. Mas, em segundos, a pasta líquida e pegajosa de proteínas é transformada. No entanto, a transformação não consiste apenas em se tornar sólida. Ao sair da aranha, são construídos blocos de proteínas de seda chamados spidroins.

Os spidroins se dobram e se entrelaçam e, a partir desse ponto, criam uma estrutura organizada sem a orientação de forças externas.

Material diferenciado

Há anos, os cientistas tentam imitar esse processo na esperança de que algum dia conseguissem revolucionar a construção de materiais ultra fortes e sustentáveis também.

Ali Malay, biólogo estrutural e bioquímico do Centro Riken para Ciência de Recursos Sustentáveis no Japão, disse que é possível gerar materiais com propriedade únicas explorando esse processo de automontagem.

Nem o Dr. Malay, nem seus colegas, definiram como ele é montado. Porém, no artigo publicado na Science Advances, os cientistas montam o quebra-cabeça da seda da aranha. Eles imitam a saída ordenada da fieira com ferramentas químicas no laboratório.

Assim, descobriram a parte crucial da fiação, quando espidroínas se separam do tampão aquoso envolvido dentro das glândulas de seda. Essa etapa hiperconcentra as proteínas e um influxo de ácido faz com que elas fiquem interligadas com segurança.

O artigo observa o desenvolvimento da seda da aranha em um modelo de laboratório simplificado, no lugar de aranhas reais. Mas a pesquisa é importante porque fornece um vislumbre de como ocorre a fiação “da droga líquida à fibra”, disse Angela Alicea-Serrano.

Ela é pesquisadora de seda da aranha da Universidade de Akron e não está envolvida no estudo.

Como a seda de aranha se forma

Angela Alicea-Serrano observa que, agora, vimos também o meio-termo do processo, além do início e do fim. Outra especialista em seda da aranha do Instituto Karolinska na Suécia, Anna Rising, explica que a metamorfose da seda não pode ser exagerada.

Ainda na glândula, as espidroínas ficam suspensas na forma líquida em concentrações extremas. Na forma viscosa, como uma pasta de dente. Se a seda endurece muito cedo, pode obstruir as glândulas da aranha e criar uma constipação na teia. Do mesmo modo, tarde demais, o aracnídeo pode expelir só um líquido informe.

Isso torna o tempo e a eficiência fundamentais para o processo de fiação da seda. Assim sendo, Rising explicou que as proteínas são estruturas como halteres: um fio longo elevado em cada extremidade por uma bolha parecida com um parafuso.

Portanto, as barras se combinam nas glândulas de seda naturalmente em extremidades, criando um formato V e se espalhando como uma droga.

Ao fim, para formar a arquitetura sólida da seda, os spidroins se enlaçam em correntes, usando as pontas dos halteres. Isso parece acontecer sob a influência de pistas químicas.

Ou seja, a pasta de spidroin é lançada por dutos estreitos e as células-aranha bombeiam ácido na mistura, fazendo com que as extremidades livres das barras se colem. Concluindo, o spidroin se transforma em uma estrutura fibrosa, cada vez mais.

O estudo científico foi publicado no periódico Science Advances.