jueves, 18 de noviembre de 2010

Telas de araña

Las telas de araña son estructuras altamente especializadas, surgidas como resultado de más de 400 millones de años de presión evolutiva sobre las especies que las construyen. La función principal de las telas de araña es detener y retener a presas en movimiento hasta que son inmovilizadas por la araña a la que sirven de sustento. El cumplimiento de esta función requiere la conversión eficiente de la energía cinética de la presa en energía elástica de deformación de la tela de araña, y simultáneamente la disipación de dicha energía mecánica. Las telas de araña más primitivas consisten en una estructura tridimensional de hilos entrecruzados que se rompen al incidir sobre ellos la presa. La energía cinética de la presa se convierte en energía de deformación de hilos, que se disipa mediante su rotura. El inconveniente que presentan estas estructuras es la gran cantidad de material que se necesita para que la tela de araña funcione de manera eficiente.
La relación entre una estructura eficiente y el empleo de una cantidad mínima de material aparece optimizada en las telas bidimensionales de algunas arañas. La construcción de una tela bidimensional supone un cambio radical en los mecanismos de detención de la presa y de disipación de la energía respecto de la telas tridimensionales, ya que la rotura de unos pocos hilos pueden provocar el colapso de toda la estructura bidimensional. Las arañas constructoras de telas bidimensionales han optado por el desarrollo de dos tipos de fibras, denominadas de amarre y víscida, que combinan una gran elongación y una elevada resistencia mecánica, de modo que pueden convertir eficientemente la energía cinética de la presa en energía mecánica sin romperse. 

Desde el punto de vista de su aplicación práctica resulta muy conveniente la combinación en un solo material de una gran deformación y de una elevada resistencia mecánica, situación excepcional si se consideran la mayoría de los materiales producidos artificialmente, ya que una elevada resistencia mecánica suele ir acompañada de una baja deformación hasta rotura y una elevada deformación hasta rotura suele corresponder a una pequeña tensión de rotura. Consecuentemente se está prestando un interés creciente a la comprensión de los mecanismos subyacentes al comportamiento mecánico de los hilos de araña como base para el desarrollo de una nueva familia de fibras poliméricas que compartan sus características básicas.

Casi todos los esfuerzos dedicados al estudio de las fibras que componen las telas de araña
bidimensionales han ido dirigidos al estudio del hilo de amarre. Este hilo se produce en la glándula ampollácea mayor y se empiezan a conocer con cierto detalle los mecanismos que le confieren sus excelente propiedades mecánicas.   En contraste, el conocimiento disponible sobre el hilo víscido es muy escaso, faltando una análisis sistemático de sus propiedades mecánicas.
Extracto del artículo: J. Pérez Rigueiro, M. Elices, M.A. Martínez, D. Carnero, G.V. Guinea " Resistencia de la seda víscida de la Araña" ETS Ingenieros de Caminos de Madrid.