Osservando ciò che la natura, nella sua semplice perfezione, è stata in grado di creare nel corso del tempo, l’uomo ha potuto trarre ispirazione per dare vita a opere straordinarie. In questo caso, a suggerire possibili applicazioni a vari campi dello scibile umano è la ragnatela, la seta secreta dagli aracnidi per catturare le loro prede.
La seta dei ragni è una fibra proteica composta da più di 3.500 amminoacidi, “filata” a comando convertendo in fibre solide una sostanza liquida elaborata da ghiandole specializzate, dette ghiandole filatrici o seritteri. Pur essendo una semplice proteina, le proprietà di questi fili microscopici sono impressionanti: ha una resistenza alla trazione 4 volte superiore a quella dell’Acciaio ed è 3 volte più elastica; è 3 volte più dura del Kevlar e il rapporto tra carico di rottura e densità è 3 volte maggiore rispetto a fibre sintetiche come il Nylon.
Grazie alle sue sorprendenti qualità, questo materiale è da anni al centro di numerose ricerche riguardo lo studio della sua composizione e la sua possibile riproduzione sintetica. Ma i problemi non si sono fatti attendere.
Come Si Produce la Seta
Al contrario dei bachi da seta, dagli allevamenti dei quali si ricavano filamenti da quasi un millennio, la natura predatoria dei ragni impedisce la concentrazione in allevamenti, in quanto gli insetti si mangerebbero a vicenda. Inoltre, la seta raccolta sarebbe insufficiente a una produzione su vasta scala, dato che i ragni secernono unicamente la quantità necessaria per la propria ragnatela.
Ricreare in laboratorio il procedimento con cui i ragni tessono la tela risulta altresì complesso. Infatti, la sostanza viene secreta all’interno delle ghiandole filatrici in particolari condizioni di acidità del Ph e concentrazioni chimiche ancora ignote ai ricercatori.
Il Biosteel
A venire incontro alla ricerca ci ha pensato l’ingegneria genetica: la Nexia Biotechnologies Inc., azienda canadese leader nel settore della bioingegneria, ha portato avanti numerosi esperimenti per la progettazione di ragnatele “ibride” create in laboratorio.
Attraverso tecniche di coltura cellulare, gli scienziati sono riusciti a isolare i geni del Dna dei ragni che codificano la seta viscosa e li hanno inseriti in organismi come l’Escherichia Coli in grado di sintetizzare la proteina. Non soddisfatti della qualità della seta ottenuta, alla Nexia hanno introdotto i geni del ragno nelle cellule mammarie di una capra, che arriva a produrre la proteina della seta nel suo latte. Dopo la mungitura, il materiale solubile viene poi disidratato e infine filato in laboratorio. Queste ragnatele sono state chiamate Biosteel.
“I primi esperimenti sulle fibre Biosteel sono iniziati nel 1999” spiega Costas N. Karatzas, vicepresidente della Nexia “e gli sviluppi sono stati incredibili. Le Biosteel sono più resistenti dell’acciaio e più elastiche del Kevlar. Quest’ultimo si ottiene attraverso processi petrolchimici inquinanti, mentre le Biosteel sono completamente biodegradabili.”
Il Futuro del Biosteel
Le applicazioni pratiche di questo materiale sono pressoché infinite: in campo medico, le proprietà antimicrobiche della seta di ragno la rendono adatta per le suture delle ferite e può essere utilizzata a livello microchirurgico per fabbricare tendini artificiali o per ricoprire impianti.
La sua composizione elastica è potenzialmente in grado di assorbire gli urti e ridurre la violenza dell’impatto e viene studiata come componente per cinture di sicurezza, cavi del paracadute e airbag per automobili.
L’esercito americano intende impiegare le fibre Biosteel per la realizzazione di giubbotti antiproiettile estremamente leggeri e ultra-resistenti.
In generale, la seta di ragno sintetica potrebbe sostituire materiali come l’acciaio in una vasta gamma di prodotti e i procedimenti messi a punto son in continuo sviluppo, ma il successo commerciale dipenderà dalla sua valutazione sul mercato, il quale si aggira già su decine di milioni di dollari.
Utilizzare ragnatele indistruttibili come quelle di Spider-Man potrebbe essere già una realtà.
