Dalla fantasia alla realtà. Un gruppo di ricerca del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha scoperto che la ragnatela di ragno, uno dei materiali naturali più forti per il suo peso, contiene una proprietà che potrebbe essere utile nello sviluppo dei muscoli robotici.
I ricercatori hanno osservato che la seta di questo aracnide reagisce all’umidità, si restringe e si attorciglia in ambienti con un certo livello di umidità relativa. Questa reazione esercita una forza tale da rendere ora la ragnatela un materiale che può essere utile nella creazione di dispositivi robotici con mobilità.
Lo studio, pubblicato su Science Advances, spiega che la reazione di contrazione e deformazione all’umidità è chiamata “supercontrazione”, che è un’azione di torsione, che fornisce una forte forza di torsione. Nelle parole del professor Markus Buehler, capo del Dipartimento per gli affari civili e ambientali del MIT, questo è “un nuovo fenomeno”.
La ragnatela è composta da due proteine principali, chiamate MaSp1 e MaSp2. Grazie alla forza torsionale di questa fibra naturale “è possibile la creazione di nuovi materiali”.
I ricercatori si affidano alla creazione di materiale polimerico. “Le applicazioni sono diverse: da robot e sensori morbidi guidati da umidità, a tessuti intelligenti e generatori di energia verde”.Per ottenere ciò, il team ha creato un pendolo sospeso dal peso della ragnatela, tutto racchiuso in una camera a umidità controllata. Quando i ricercatori hanno aumentato l’umidità, il pendolo ha iniziato a ruotare. “Era oltre le nostre aspettative. Mi ha davvero sorpreso”, ha detto Liu.
Il team ha testato un certo numero di altri materiali, compresi i capelli umani, ma non ha trovato movimenti di torsione. Dopo aver ottenuto i risultati, Liu ha dichiarato di aver immediatamente pensato che questo fenomeno “potesse essere usato per i muscoli robotici”.
Gli autori ritengono che la proprietà di supercontrazione della ragnatela possa essere una reazione protettiva in cui le fibre sottili si contraggono improvvisamente in risposta a cambiamenti di umidità o rugiada mattutina.
“Non abbiamo trovato alcun significato biologico”. Tuttavia, il team ha scoperto attraverso esperimenti di laboratorio e modelli molecolari che quando la ragnatela si contrae, una proteina chiamata prolina si ripiega all’interno della fibra.