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Los científicos conocen desde hace mucho tiempo la increíble fortaleza de las telas de araña, pero la robustez natural de estos diminutos filamentos no puede explicar por sí sola cómo estas telas sobreviven a tormentas y vientos que superan la categoría de huracán. Ahora, un estudio que combina las observaciones experimentales con complejas simulaciones por ordenador ha demostrado que la durabilidad de una tela no solo depende de la fuerza de la seda, sino de cómo su diseño general compensa el daño de los daños de los individuales. Se trata, sin duda, de una auténtica obra de ingeniería.

Los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y el Politecnico di Torino en Italia explican en la revista Nature que las arañas fabrican sus telas como si se trataran de fiables constructoras, localizando la tensión y el daño que pueden sufrir sus «edificios».

Las telas de araña que se encuentran en los jardines y garajes están hechas de múltiples tipos de seda, pero la seda viscosa y la llamada seda de cable o de arrastre son las más críticas para la integridad de la red. La seda viscosa es elástica, húmeda y pegajosa, y es la seda tejida en espirales cada vez más grandes desde el centro de la web. Su función principal es capturar presas. La seda de cable es dura y seca, y la araña la utiliza como hilos que irradian hacia fuera desde el centro de la tela, proporcionando el soporte estructural. Es algo crucial para el comportamiento mecánico de la tela.

Los científicos demostraron con anterioridad que la seda de cable se compone de un conjunto de proteínas con una estructura molecular única que le da fuerza y flexibilidad. «A pesar de que la resistencia y dureza de la seda se han considerado antes -en comparación, es más fuerte que el acero y más resistente que el Kevlar- las ventajas de la seda dentro de la tela, más allá de estas medidas, se desconocen», dice Markus Buehler, profesor de ingeniería civil y ambiental en el MIT.

Las arañas comunes que aparecen el estudio, incluyendo tejedoras (Nephila clavipes), arañas de jardín (Araneus diadematus) y otras tejen telas en espiral sobre un andiamaje de filamentos en radiación. La construcción de cada tela requiere de una energía que la araña no puede permitirse gastar a menudo, por lo que la durabilidad de su obra es clave para la supervivencia del arácnido.

Enseñanza para ingenieros

A través de una serie de modelos de computación los científicos fueron capaces de analizar los factores clave que ayudan a las telarañas a soportar las amenazas naturales localizadas (como una rama que cae sobre un filamento) o distribuidas (como vientos fuertes). Los investigadores descubrieron que una tela de araña está construida de tal forma que pueden sacrificarse áreas locales a fin de que su fracaso no impida que el resto de la tela se mantenga, aunque en una capacidad disminuida. «Es una estrategia inteligente cuando la alternativa es tener que hacer toda una tela nueva», afirma Steven Cranford, que también ha participado en la investigación. «Los ingenieros pueden aprender de la naturaleza y adaptar las estrategias de diseño que son más apropiadas para aplicaciones específicas».

«Las estructuras de ingeniería suelen ser diseñadas para soportar grandes cargas con daños limitados, pero las cargas extremas son más difíciles de afrontar», dice Cranford. «La araña tiene resuelto este problema al permitir el sacrificio de un miembro bajo una carga intensiva (incluso un huracán). Para la tela, no importa si la carga es lo suficientemente fuerte como para causar un fallo o cien veces más alta, el efecto es es el mismo».

Noticia publicada en ABC (España)