Nanofibras moleculares resultan más fuertes que el acero
Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han logrado que pequeñas moléculas que se ensamblan espontáneamente en el agua en forma de nanocintas más fuertes que el acero conserven su estructura ya en seco.
Durante las últimas dos décadas, los científicos e ingenieros han estado siguiendo el ejemplo de la naturaleza, diseñando moléculas que se ensamblan en el agua, con el objetivo de crear nanoestructuras, principalmente para aplicaciones biomédicas como la administración de fármacos o la ingeniería de tejidos.
Estos materiales basados en moléculas pequeñas tienden a degradarse con bastante rapidez”, explicó Julia Ortony, profesora asistente en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales (DMSE) del MIT.
También son químicamente inestables. Toda la estructura se desmorona cuando eliminar el agua, especialmente cuando se aplica cualquier tipo de fuerza externa”, agregó.
El nuevo material de diseño del MIT se basa en una membrana celular.
Su parte exterior es hidrofílica, lo que significa que le gusta estar en el agua, mientras que su parte interior es hidrofóbica, lo que significa que intenta evitar el agua.
Esta configuración, comenta Ortony, proporciona una fuerza impulsora para el autoensamblaje, ya que las moléculas se orientan para minimizar las interacciones entre las regiones hidrófobas y el agua, y en consecuencia adquieren una forma a nanoescala.
La forma, en este caso, la confiere el agua y, por lo general, toda la estructura colapsaría al secarse.
Pero Ortony y sus colegas idearon un plan para evitar que eso sucediera.
Cuando las moléculas están débilmente unidas, se mueven rápidamente, de forma análoga a un fluido, a medida que aumenta la fuerza de las fuerzas intermoleculares, el movimiento se ralentiza y las moléculas adoptan un estado sólido.