¿Por qué brillan las telas de araña con el rocío?

Publicado online el 3 de febrero de 2010 | Nature | doi:10.1038/news.2010.47

¿Por qué brillan las telas de araña con el rocío?

Dos fuerzas que actúan sobre la seda de la tela de araña húmeda ayudan a captar el agua.
Janet Fang

[La tela de araña captura perlas de rocío. Janet Fang]

Los investigadores están desconcertados por cómo la seda de la araña es capaz de atrapar el rocío de la mañana. Sus resultados pueden conducir al desarrollo de nuevos materiales capaces de captar agua desde el aire.

El estudio, publicado hoy en Nature¹, examina la seda de la araña tejedora Uloborus walckenaerius. “Gotas de agua brillantes como perlas cuelgan de la fina seda de araña después del rocío de la mañana –describe el autor del estudio, Jiang Lei, del Laboratorio Nacional de Beijing para las Ciencias Moleculares–. Es inesperado e interesante. El pelo humano no puede hacerlo.”

La seda de araña seca forma una estructura similar a un collar. Dos fibras principales sostienen una “bolas”, cada una compuesta de pequeñas nanofibras entrelazadas al azar. Cuando el vapor de agua se condensa en estas bolas, se contraen en densos nudos en forma de husos (o dos conos con sus bases pegadas). Los tramos de conexión más fina de las nanofibras, separando los nudos, se hacen más evidentes; estas áreas se denominan “articulaciones”.

Los investigadores estudiaron las redes en microscopios tanto ópticos como de electrones. Notaron que a medida que el agua se condensa en la red, las gotas avanzan hacia el nudo-huso más cercano, donde se unen para formar gotas más grandes.

Los nudos-husos tienen una superficie áspera debido a que las fibrillas dentro de ellos se entretejen al azar. Sin embargo, las articulaciones entre los nudos tienen una textura suave debido a que sus fibras son paralelas entre sí. Es esta diferencia en la aspereza la que ayuda a las gotas de agua a deslizarse hacia los nudos, pegándose cuando llegan.

La forma de cono de los nudos también dirige las gotas hacia su centro. Una vez que llegan al borde de un cono, las gotas son impulsadas hacia su base, la región menos curvada, debido a la diferencia de presión causada por la tensión superficial.

Imitando la naturaleza
Guiado por sus resultados, el equipo creó su propio hilo de araña artificial utilizando fibras húmedas de nailon en una solución polimérica que, al secarse, forma nudos similares a los de la seda natural de araña. Han anticipado que los estudios de estas fibras podrían dar lugar a nuevos materiales para la recogida de agua desde el aire.

“Es impresionante que hayan sido capaces de producir un análogo de la tela húmeda que duplica las propiedades que habían observado”, afirmó Brent Opell, experto en seda de araña de Virginia Tech en Blacksburg.

Pero no parece probable que la selección natural haya dirigido la evolución de esta seda de araña especialmente para la recogida de agua, añadió. El hilo de la araña parece haber evolucionado para funcionar mejor cuando está seco.

Como Jiang y sus colegas han demostrado, cuando se humedece la seda de araña, las fibrillas están enmarañadas. “Desde la perspectiva de una araña, es algo malo porque reduce la capacidad de la red para capturar su presa”, afirmó Opell.

“Los autores de este trabajo están estudiando un artefacto –declaró Fritz Vollrath, zoólogo y experto en seda de araña de la Universidad de Oxford, Reino Unido–, lo que sigue siendo interesante aunque no tiene ninguna función biológica.”