quinta-feira, 15 de junho de 2023

É verdade que um fio de teia de aranha requer 85g de massa para se romper e que antes disso ele estica até 20%? Que espessura deve ter o fio para o emprego dessa massa?

 A teia de aranha, assim como as fibras nanoscópicas de carbono (nanotubos de carbono), é o material de maior resistência mecânica que se conhece. O diâmetro típico do fio da teia de aranha é de alguns décimos de milésimos de milímetro. A propriedade física que caracteriza a resistência mecânica de um material é a tensão de ruptura, definida como a razão entre a força aplicada ao material para seu rompimento e a  área de sua seção transversal. Algumas aranhas com massa da ordem de 10g são capazes de ficar suspensas por um único fio. Avaliando-se a tensão mecânica desse exemplo, obtém-se um valor superior à tensão de ruptura típica do aço, o que significa que, se fosse feito dessa liga, o fio de teia não suportaria o peso da aranha. O fio da teia da aranha é de tal modo resistente, que pode sustentar o peso do animal em uma extensão de 70Km, o que é impossível para um fio de aço nas mesmas condições. O material de que é feito o fio da teia de aranha - a seda - contém principalmente uma proteína que, dentro da glândula, possui massa molecular de 30 mil u.m.a (unidade de massa atômica). Fora da glândula, em contato com o ar, ela se polimeriza para dar origem à fibroína, cuja massa molecular é de 300 mil u.m.a. O fio da teia de aranha é uma fibra polimérica com grande capacidade de estiramento, muito superior a outras fibras conhecidas, como, por exemplo, o náilon. Enquanto um fio de teia de aranha pode ser esticado em até 40% de seu comprimento sem se romper, o náilon suporta apenas 20% de estiramento. Há hoje grande interesse na aplicação tecnológica da teia de aranha na indústria têxtil e em biotecnologia, devido às suas singulares características de leveza, alta resistência mecânica e biocompatibilidade (Luiz Orlando Ladeira, Departamento de Física, Universidade Federal de Minas Gerais).