Seda reforzada con carbono (La superseda de los gusanos que comen grafeno)

La superseda (Seda reforzada con carbono) de los gusanos que comen grafeno es uno de los materiales más versátiles y antiguos que existen.

Se ha utilizado para hacer ropa, tapicería, sellos, cuerdas y hasta monedas. Y ahora, un grupo de científicos de la Universidad de Tufts ha logrado crear una nueva variedad de seda reforzada con carbono que es aún más fuerte y duradera que la seda tradicional.

¿Cómo fue creada la superseda de los gusanos?

Esta nueva "superseda" fue creada utilizando una proteína similar a la que se encuentra en las esponjas de grafeno, y se ha demostrado que es capaz de resistir el peso de un adulto.

La superseda fue creada a partir de la seda de los gusanos de seda, que son larvas de una especie de polilla. Estos gusanos se alimentan de la planta de seda, y la proteína que producen es lo que se utilizan para tejer la seda.

Los científicos extrajeron esta proteína y la mezclaron con una solución de grafeno. Luego, utilizaron una impresora 3D para crear hilos de seda reforzada con carbono.

Los resultados fueron sorprendentes: los hilos de superseda son cinco veces más fuertes que la seda tradicional, y también son más resistentes a la rotura.

Además, son capaces de soportar el peso de un adulto, lo que los hace ideales para aplicaciones como la fabricación de cuerdas de escalada o el refuerzo de ropa.

La superseda también tiene otras ventajas. Por ejemplo, es más fácil de producir en grandes cantidades, ya que los gusanos de seda pueden ser criados en granjas.

Además, es más ecológica, ya que no requiere de la tala de árboles o el uso de productos químicos tóxicos para su fabricación.

En el futuro, los científicos esperan poder mejorar aún más la superseda, por ejemplo, haciéndola más resistente a la temperatura y al agua. También están investigando la posibilidad de utilizarla para fabricar productos electrónicos, como baterías o supercapacitores.

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Proceso de creación

Para crear la seda mejorada, la profesora Yining Zhang y sus colegas de la Universidad de Tsinghua alimentaron a los gusanos con hojas rociadas con una solución acuosa que contenía 0,2% de grafeno o nanotubos de carbono. 

Después de eso, los científicos simplemente recolectaron los capullos resultantes, como se hace con la recolección habitual de seda. Los capullos recolectados ya tenían características mejoradas.

Por lo general, para mejorar las propiedades de la seda, los nanomateriales se disuelven en soluciones tóxicas, luego de lo cual procesan el producto terminado. El método de alimentación es más simple, más verde y más orgánico.

A diferencia de la seda ordinaria, la seda reforzada con carbono era el doble de fuerte. Puede soportar un 50% más de carga. Al calentar el material a 1050°C para carbonizarlo, el equipo estudió la conductividad y la estructura de la proteína de seda.

Resultó que la seda modificada también conduce la electricidad. Además, la estructura cristalina del material resultó ser más ordenada, lo cual fue proporcionado por nanomateriales integrados, informa Scientific American.

Hasta el momento, los científicos tienen algunas preguntas, en particular, cuál es el mecanismo de incrustación de nanomateriales en la proteína de seda, qué porcentaje del material alimentado se absorbe y qué se metaboliza.

A pesar de esto, los investigadores tienen puntos de vista similares sobre las perspectivas del producto.

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"Seda de carbono": un nuevo material para las pilas de combustible

La empresa japonesa Shinano Kenshi ha desarrollado un nuevo material llamado "seda de carbono" que puede utilizarse para fabricar electrodos de pilas de combustible. También puede utilizarse como elemento filtrante en una gran variedad de industrias.

La seda de carbono se fabrica tratando con altas temperaturas la tela de seda tejida o de punto, o el polvo de seda.

Shinano Kenshi, que desarrolló el nuevo material, dijo que el uso de la seda de carbono ayudaría a reducir la masa del catalizador de platino depositado en su superficie, al tiempo que aumentaría la densidad de corriente.

Consiguió una potencia máxima de 34 mW por centímetro cuadrado de la superficie del electrodo, mientras que cada centímetro cuadrado no contenía más de 1 g de platino.

Dependiendo de las condiciones de tratamiento térmico del material de partida y de otra serie de condiciones, se puede producir un tejido con propiedades antimicrobianas o desodorizantes.

Así, además de las pilas de combustible, la seda de carbono podría utilizarse para sistemas de purificación del aire, en medicina y biología, y para el envasado estéril de diversos productos. La empresa japonesa busca actualmente socios para producir el nuevo material.

En resumen, la superseda es una nueva variedad de seda reforzada con carbono que es más fuerte y duradera que la seda tradicional. Es fácil de producir, ecológica y tiene un gran potencial para aplicaciones en la industria del deporte, la ropa y la electrónica.