La seda, el material antiguo del futuro.

Les contaré sobre un material antiguo y al mismo tiempo nuevo que continúa sorprendiéndonos, y que podría hacernos ver de manera diferente a la ciencia de los materiales y la alta tecnología; y quizás, algún día, también ser utilizado en medicina, para la salud y para la reforestación. Es una afirmación desafiante, pero te diré algo más. Este material tiene unas características que son increíbles. Su producción es sostenible; Es un material que se trabaja en agua a temperatura ambiente y tiene una biodegradabilidad programable, por lo que puede disolverse instantáneamente en agua o mantenerse estable durante años. Es comestible, se puede usar para implantes sin causar ninguna respuesta inmune. De hecho es reabsorbido por el cuerpo. Y es tecnológico, de hecho, se puede utilizar en microelectrónica e incluso en fotónica. Es claro y transparente, porque sus componentes son solo agua y proteínas.

Este material es la seda. Es diferente de como siempre lo hemos imaginado. La pregunta es: ¿cómo se puede reinventar algo que ha existido durante milenios? En general, siempre es la naturaleza la que inspira el descubrimiento. Y seguimos asombrados por los bichos, el gusano que enrolla su fibra. El gusano realiza una transformación notable: utiliza dos ingredientes, agua y proteínas, contenidos en una glándula, para crear un material duro que lo protege de manera muy efectiva, como las fibras técnicas como Kevlar . Mientras estamos en el proceso inverso que conocemos, familiar para nosotros, la industria textil toma el capullo, lo desenreda y con sus tejidos de fibra fascinantes productos. Pero queremos saber cómo pasar del agua y las proteínas a este Kevlar líquido y natural.

En particular, ¿cómo se puede revertir este proceso para ir desde el capullo a la glándula hasta el agua y las proteínas, es decir, el material de partida? Este es el trabajo iniciado hace unos veinte años por una persona con la que tengo la suerte de colaborar, David Kaplan. Así que tomamos este material original que hemos traído al nivel de las unidades pequeñas para ensamblar. Podemos usarlo para hacer cosas diferentes, como una película. Aprovechamos algo muy sencillo. La receta para hacer la película se hace fácil por el hecho de que las proteínas saben cómo comportarse. Saben auto-ensamblarse. La receta es simple: tomar la solución de seda, verterla y esperar hasta que las proteínas se autoensamblan. Luego se liberan las proteínas y se obtiene esta película.

Te dije que esta película también es tecnológica. Pero, ¿qué significa? Que puedes hacer que interactúe con algunas cosas típicamente tecnológicas, como la microelectrónica y la nanotecnología. Podría replicar los datos en el DVD. Datos sobre un soporte hecho de agua y proteínas.

Así que una vez que entiendas las características de este material, puedes hacerlo todo. No sólo películas. El material puede tomar múltiples formatos. Y puede volverse loco con la creación de componentes ópticos o tiras de microprisma, como la cinta reflectante de zapatillas para correr o usar proteínas simples para guiar la luz, y así tenemos fibras ópticas.

Pero su versatilidad te permite ir más allá de la óptica. Y con diferentes formas. Por ejemplo, si tiene miedo de las inyecciones, puede usar microagujas. Puedes hacer objetos más grandes, como engranajes, tuercas y tornillos, que puedes comprar en cualquier tienda. Y los engranajes también funcionan en el agua. Y tratar de pensar en componentes mecánicos alternativos. Quizás pueda usar este Kevlar líquido si necesita algo resistente, tal vez para reemplazar las venas periféricas, o incluso un hueso entero. Puede hacer tazas, y si agrega algo de oro o semiconductores, puede hacer sensores que se pueden aplicar a los alimentos. Puedes construir piezas electrónicas que se pliegan y envuelven. O si sois fashionistas, algunos tatuajes con LED de seda.

Como puede ver, hay una extrema versatilidad de formatos que la seda permite crear. Y tiene otras características únicas.

¿Pero de qué sirve todo esto?

Lo mencioné al principio; Las proteínas son biodegradables y biocompatibles. ¿Qué significa biodegradable y biocompatible? Se pueden implantar en el cuerpo sin tener que extraerlos. Esto significa que todos los objetos que he enumerado podrían, en teoría, implantarse y luego reabsorberse. Pero la posibilidad de integración en el cuerpo no es la única peculiaridad. La integración en el medio ambiente también es importante. Así que tenemos un temporizador, algunas proteínas, y ahora una taza de seda. No como las copas de poliestireno que, lamentablemente, llenan los vertederos. Es comestible, y si los alimentos se venden en un paquete de seda, se pueden cocinar todos juntos. No tiene buen sabor, así que necesitas algo que lo haga mejor.

Pero quizás el aspecto más notable es que puede volver a la condición original. La seda, durante el proceso de autoensamblaje, actúa como un capullo para el material biológico. Entonces, si cambia la receta y agrega los ingredientes (agregados a la solución de seda líquida) que pueden ser enzimas o anticuerpos o vacunas, el proceso de autoensamblaje no cambia su función biológica. Y hace que los materiales sean ambientalmente activos e interactivos. Y así, por ejemplo, ese tornillo que vimos antes se puede usar para reparar un hueso, un hueso fracturado, y al mismo tiempo liberar medicamentos durante la fase de curación. O puede mantener sus medicamentos en su billetera en lugar de en el refrigerador.

Y luego otra característica específica de este material, es decir, es biodegradable en el tiempo. Esto significa que los medicamentos pueden liberarse de manera controlada y que todos los aparatos de seda mencionados anteriormente pueden reintegrarse en el medio ambiente.

Entonces, en nuestro caso, el hilo de la investigación es solo un hilo.

Nos apasiona esta idea de que cualquier cosa que desee hacer, desde reemplazar una vena o un hueso, o buscar una mejor sostenibilidad en la microelectrónica, o tomar un café y tirar la taza sin sentirse culpable, tome el medicamento en su bolsillo, llévelo 'Organismo o por el desierto, la respuesta a todo es en un hilo de seda.