 | Dizem comicamente que a primeira reação de uma pessoa ao dar de cara com uma teia de aranha é aprender a lutar karatê, em um breve momento de pânico enquanto você tenta tirá-la freneticamente. Ela é tão incrivelmente leve que mal dá para senti-la. Mas, durante décadas, cientistas, documentários e professores de ciências repetiram uma afirmação quase inacreditável: a seda da aranha é mais resistente que o aço. Espere aí: aquele material delicado e quase invisível que removemos com uma mão é mais resistente do que o metal pesado que sustenta arranha-céus e pontes suspensas? Como isso é matematicamente possível? |
Uma teia de aranha é realmente mais resistente que o aço ou isso não passa de um mito? Para entender isso, precisamos analisar o que é, de fato, uma teia de aranha.
As aranhas não produzem apenas um tipo de seda. Muitas conseguem produzir até sete tipos diferentes, cada um com uma finalidade distinta. A seda específica de que falamos hoje é chamada de seda de sustentação.
Esse é o fio incrivelmente resistente que as aranhas usam para a borda externa de suas teias e como uma linha de segurança quando descem do teto. A seda de sustentação é composta por proteínas complexas produzidas em glândulas especiais no abdômen da aranha.
Quando a aranha puxa esse material líquido para fora, ele cristaliza instantaneamente, transformando-se em um fio sólido.
Quando engenheiros testam a resistência de um material de construção, eles avaliam algo chamado resistência à tração, que basicamente significa o quanto você pode puxar algo antes que ele se rompa.
Nesse sentido, o aço estrutural padrão possui uma resistência à tração incrivelmente alta, mas, surpreendentemente, a seda de sustentação da aranha se equipara a ele.
Mas é aqui que a afirmação de que ela é "mais resistente que o aço" encontra sua base factual: tudo se resume ao peso.
Se você pegar um fio de seda de aranha e um fio de aço com exatamente a mesma espessura, o aço será mais pesado e talvez um pouco mais difícil de romper. Porém, se você compará-los peso por peso, ou seja, se pesar exatamente 30 gramas de seda de aranha e 30 de aço, a seda de aranha é, na verdade, até cinco vezes mais resistente.
E a seda possui um superpoder que o aço não tem de jeito nenhum: a tenacidade. Na física, a tenacidade é a capacidade de absorver energia e se alongar. O aço é rígido. Se você dobrá-lo demais, ele quebra. A teia de aranha, no entanto, pode se esticar até 40% do seu comprimento original antes de romper.
Graças a essa elasticidade, ela é cinco vezes mais resistente que o aço (proporcionalmente ao peso) e significativamente mais tenaz que o kevlar, o material usado em coletes à prova de balas.
De fato, físicos calcularam que, se uma aranha tecesse uma teia com fios da espessura de um lápis, ela poderia literalmente conter e parar um jato comercial em pleno voo.
Então, se esse material é tão poderoso, por que nossos carros, roupas e pontes não são feitos de teia de aranha? A resposta está nas próprias aranhas.
Ao contrário dos bichos-da-seda, que comem folhas pacificamente lado a lado em criações lotadas, as aranhas são altamente territoriais e canibais. Se você colocar 10.000 aranhas em uma sala para coletar sua seda, acabará ficando apenas com uma aranha muito gorda.
Como não podemos criá-las em larga escala, cientistas passaram décadas tentando criar teia de aranha sintética em laboratórios.
Diversas empresas de biotecnologia e grupos acadêmicos de destaque global estão tentando (e conseguindo) replicar a seda da teia de aranha em laboratório utilizando biologia sintética.
Como as aranhas são canibais e territoriais, inviabilizando fazendas de criação, a estratégia padrão da indústria envolve sequenciar os genes das proteínas da teia (espidroínas) e inseri-los em outros organismos hospedeiros, como bactérias, bichos-da-seda ou leveduras.
A japonesa Spiber Inc. é uma das pioneiras comerciais mais avançadas do mundo. Eles utilizam processos de fermentação microbiana para produzir a seda sintética chamada proteína fermentada, já utilizada na fabricação de jaquetas e peças de vestuário de alta performance.
A alemã AMSilk foi a primeira empresa do mundo a produzir em escala industrial a seda de aranha sintética (Biosteel) utilizando bactérias geneticamente modificadas. O material é voltado para tecidos esportivos de alto desempenho, calçados e até revestimentos médicos biodegradáveis.
Os laboratórios Kraig, dos EUA, adota uma abordagem diferente, inserindo os genes da teia de aranha diretamente em bichos-da-seda. Os casulos resultantes produzem um híbrido de seda tradicional com a resistência extrema da teia de aranha.
Recentemente, o laboratório Silklab, da Universidade de Tufts liderado pelo pesquisador Marco Lo Presti, ganhou grande repercussão ao criar uma "teia de aranha líquida" inspirada no Homem-Aranha. A mistura à base de fibroína de seda dispara através de agulhas e se solidifica instantaneamente no ar, conseguindo levantar objetos pesados.
Até mesmo o Setor de Recursos Genéticos e Biotecnologia da Embrapa, sob a liderança do pesquisador Elíbio Rech, sintetiza com sucesso genes baseados na biodiversidade de aranhas brasileiras. O grupo brasileiro já conseguiu produzir as proteínas da teia em plantas (como soja) e em bactérias (E. coli), focando em aplicações médicas como fios cirúrgicos biodegradáveis.
Estamos chegando lá, mas a antiga receita da natureza é incrivelmente difícil de copiar com perfeição.
Então, uma teia de aranha é realmente mais resistente que o aço? Em relação ao peso, com certeza. Aquele fio delicado e incômodo no seu quintal é um milagre microscópico. É um material com propriedades tão notáveis que a ciência humana moderna ainda tenta alcançá-lo.
As fotos que ilustram este post mostram aranhas tecelãs conhecidas como aranha-cruz-de-santo-andré (Argiope keyserlingi) que decoram suas teias cm padrões chamados estabilimentos. Quando foram estudadas pela primeira vez, acreditava-se que as decorações serviam para estabilizar a teia da aranha, e aí está o termo estabilimento.
No entanto, essa teoria é geralmente descartada hoje em dia, embora seja óbvio para todos por que os primeiros cientistas podem ter pensado assim. De fato, não há consenso do motivo que levam essas aranhas usarem este padrão decorativo.
Assim como acontece com outras coisas que parecem ter uma explicação simples, se você reunir cinco aracnólogos em uma sala e perguntar a eles qual a função das decorações nas teias, provavelmente receberá cinco respostas diferentes.
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