Le ragnatele e i loro segreti: il futuro dei biomateriali

Nei segreti delle ragnatele si cela il futuro dei biomateriali, sempre più potenti e resistenti
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Le ragnatele salveranno il mondo? Più resistente dell’acciaio e più elastica della gomma, la seta di ragno ha il potenziale per trasformare la medicina, l’ingegneria e la scienza dei materiali. Questo se solo noi umani imparassimo a produrla.

Un nuovo studio globale, che ha coinvolto scienziati dell’Università del New South Wales, ha analizzato le proprietà della seta dei ragni in Oceania, Asia, Europa e Stati Uniti. L’obiettivo era quello di capire meglio come questa meraviglia naturale, le ragnatele, possa essere emulata nei futuri biomateriali. La ricerca, pubblicata su Science Advances, ha catalogato le sequenze del gene della seta di 1098 specie di 76 famiglie.

Fino ad ora, c’era una buona serie di letteratura su come si comporta la seta di ragno”, ha precisato il dottor Sean Blamires, biologo ecologico evoluzionista della School of Biological, Environmental and Earth Sciences dell’UNSW Sydney. “Ma ciò che è mancato è un modo per generalizzare attraverso i ragni e scoprire cosa causa proprietà specifiche. Esiste un legame tra geni, strutture proteiche e fibre?

Secondo Sean, l’ampio set di dati – raccolto in cinque anni – consente agli scienziati di creare modelli complessi. Il tutto attraverso l’apprendimento automatico, per capire come e perché le proprietà specifiche della seta che compone le ragnatele variano tra le specie e tra i singoli ragni. “Proprio come il progetto Human Genome ha dato ai ricercatori la capacità di identificare specifiche mutazioni della sequenza genica che causano malattie specifiche, questo database offre a biologi e scienziati dei materiali la possibilità di derivare cause genetiche dirette per le proprietà della seta di ragno“, afferma.

Ragnatele: tipologie e qualità

Esistono sette tipi di seta di ragno, secreti da diverse ghiandole all’interno di un ragno. Di questi, la seta dragline è la più resistente. Conosciuta per la sua forza, durata e flessibilità, la seta dragline ha catturato l’immaginazione degli scienziati per decenni con il suo allettante potenziale. “In una ragnatela, la seta del dragline costituisce la struttura e le radiali. È anche la seta che usa il ragno quando cade da una ragnatela”, dice Sean.

In Australia, la seta del dragline prodotta dai ragni tessitori di orbite è così resistente da superare il kevlar e gli acciai. È resistente, ma anche flessibile. “La maggior parte dei materiali sono l’uno o l’altro“, afferma Sean. Lo studio ha misurato le proprietà meccaniche, termiche, strutturali e di idratazione delle sete dragline.

L’auspicio è che questa ricerca fornisca un progetto per biopolimeri rinnovabili, biodegradabili e sostenibili. Gli usi suggeriti per questo materiale leggero vanno da giubbotti antiproiettile, materiali da costruzione flessibili, bottiglie biodegradabili e un biomateriale non tossico nella medicina rigenerativa, che può essere utilizzato come impalcatura per far crescere e riparare nervi o tessuti danneggiati.

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