BICHO-DA-SEDA PRODUZ SUPER-SEDA APÓS COMER NANOTUBOS DE CARBONO E GRAFENO.

O material forte e condutor poderia ser usado em eletrônicos e implantes médicos, dizem os pesquisadores.

Seda – um material brilhante, glamouroso no vestuário é muito forte. Pesquisadores agora relatam uma maneira inteligente de fazer os fios ainda mais fortes e resistentes: alimentando bichos-da-seda com grafeno ou nanotubos de carbono de parede única (Nano Lett 2016, DOI:. 10.1021 / acs.nanolett.6b03597). A seda reforçada que é produzida pelos bichos poderia ser usada em aplicações tais como tecidos duráveis de proteção, implantes médicos biodegradáveis, e eletrônica ecológica.

Os investigadores previamente usaram em corantes, agentes anti-microbianos, polímeros condutores e nanopartículas adicionados a seda para o tratamento de fios com os aditivos ou, em alguns casos, através da alimentação direta dos aditivos nos bichos-da-seda. Em bichos-da-seda, as larvas da mariposa produzem seda e se alimentam da amoreira, giram os fios a partir de uma solução proteica de seda produzida em suas glândulas salivares.

Para fazer a seda reforçada com carbono, Yingying Zhang e seus colegas da Universidade de Tsinghua alimentaram as lagartas com folhas de amoreira pulverizadas com soluções aquosas contendo 0,2% em peso de nanotubos de carbono ou grafeno e, em seguida, recolheram a seda após as lagartas formarem seus casulos, como é feito na produção de seda padrão. Tratar da seda ainda neste ponto exigiria a dissolução dos nanomateriais em solventes químicos tóxicos e aplicando-os na sua seda, de modo que o método de alimentação é mais simples e mais amigo do ambiente.

Em contraste com seda regular, as sedas de carbono são reforçadas e duas vezes mais resistentes, suportam pelo menos 50% mais tensão antes de quebrar. A equipe aqueceu as fibras de seda a 1.050°C para carbonizar a proteína da seda e depois estudou a sua condutividade e estrutura. As sedas modificadas conduzem eletricidade, ao contrário de seda regular. A Espectroscopia de Raman e imagens de microscopia eletrônica mostraam que as fibras de seda de carbono reforçadas tinham uma estrutura cristalina mais ordenada devido aos nanomateriais incorporados.

Algumas questões permanecem: uma delas é exatamente como os bichos-da-seda incorporam os nanomateriais em sua seda. Outra é: qual a porcentagem dos nanomateriais comidos pelos vermes fazê-lo na seda em vez de ser excretada ou não-metabolizada. Os materiais de carbono não são visíveis nas seções transversais dos fios de seda, talvez porque o conteúdo de nanopartículas seja baixo, diz Zhang. Responder a estas perguntas pode ser uma tarefa para os biólogos, acrescenta.

O químico especialista em polímero Qing Shen na Universidade Donghua relatou um trabalho semelhante em 2014 com 30nm de largura nanotubos de carbono multicamadas, que também aumentou a força e a resistência das fibras de seda (Mater Sci Eng, C 2014, DOI:… 10.1016 / j.msec .2013.09.041). Zhang diz que a menor escala, a de 2nm de 1 único nanotubo que sua equipe e parece ser mais adequado para incorporação nas estruturas cristalinas das proteínas da seda”.

Este trabalho fornece uma “maneira fácil de produzir fibras de seda de alta resistência em grande escala”, diz o cientista de materiais Yaopeng Zhang, da Universidade Donghua, que tem alimentado com nanopartículas de dióxido de titânio os bichos-da-seda para criar seda super-fortes e resistentes à degradação por ultravioleta. A condutividade elétrica da seda reforçada com carbono pode torná-lo adequado para sensores incorporados em produtos têxteis inteligentes e leitura de sinais nervosos, diz ele.

Fonte: Scientific American

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