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Materiais Avançados

Açúcar pode tornar materiais praticamente indestrutíveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/07/2019

Açúcar pode tornar materiais praticamente indestrutíveis
A armadura natural de açúcar chocou os cientistas pela sua resistência e durabilidade.
[Imagem: Edward H. Egelman/UVA]

Animais quase indestrutíveis

O segredo para fazer materiais praticamente indestrutíveis pode ser a mesma coisa que nos faz crescer e adoça os nossos sucos: o açúcar.

Sim, os açúcares podem ser usados para tornar tecidos e outros materiais quase indestrutíveis.

A resistência de uma "armadura" natural feita de açúcar chocou até mesmo Fengbin Wang e seus colegas da Universidade da Virgínia, nos EUA - a equipe conta com a participação do professor Guilherme de Oliveira, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ).

Eles estavam estudando organismos conhecidos como extremófilos, seres tão resistentes que sobreviveram aos rigores do espaço durante mais de um ano, em um experimento feito pela NASA.

Os organismos unicelulares estudados pela equipe vivem em fontes termais ácidas, e até em fontes termais vulcânicas, condições extremas demais para a maioria das formas de vida. Eles têm minúsculos apêndices, similares a pêlos, chamados pili. E esses pili se mostraram resistentes a ponto de não ceder a numerosos esforços para quebrá-los, na busca por desvendar seus segredos.

"Fomos incapazes de quebrar essas coisas em detergente em ebulição. Elas permaneceram absolutamente intactas. Por isso, tentamos tratamentos muito mais duros, incluindo fervura com soda cáustica, que é o hidróxido de sódio. Nada," contou o professor Edward Egelman, que tem experiência com coisas quase indestrutíveis.

Açúcar pode tornar materiais praticamente indestrutíveis
O objetivo agora é tentar replicar de forma sintética a estrutura de açúcar encontrada nos animais.
[Imagem: 10.1038/s41564-019-0458-x]

Armadura natural de açúcar

Sem conseguir nada com o tradicional "quebrar para ver o que tem dentro", a equipe recorreu à microscopia crioeletrônica, que permite visualizar imagens submicroscópicas até os átomos individuais.

O que as imagens do microscópio revelaram foi chocante. "Há apenas uma enorme quantidade de açúcar cobrindo toda a superfície desses filamentos, de uma forma que nunca havia sido vista antes. Esses bichos criaram uma maneira de usar quantidades enormes de açúcar para cobrir seus filamentos e torná-los resistentes aos incríveis extremos do ambiente em que vivem," disse Egelman.

Esses filamentos - os pili - são proteínas, mas proteínas normalmente são muito sensíveis ao calor, ácido e enzimas. Assim, é mesmo o revestimento de açúcar que torna os apêndices virtualmente indestrutíveis.

"Há muitas evidências mostrando que a adição de um pequeno número de açúcares pode aumentar a estabilidade de drogas e outras estruturas de proteínas, mas ninguém, até onde sabemos, havia visto essa quantidade enorme ... ao ponto em que algo é quase indestrutível," reforçou Egelman.

Roupas superduráveis

O objetivo agora é tentar reproduzir a cristalinidade dos açúcares encontrados nos extremófilos, para criar escudos e armaduras úteis.

Uma ideia, antecipou Egelman, é pegar uma proteína como a lã e cobri-la com um arranjo especial de açúcares, o que deverá resultar em roupas incrivelmente duráveis. Carpetes e materiais de construção também entram nessa lista.

Bibliografia:

Artigo: An extensively glycosylated archaeal pilus survives extreme conditions
Autores: Fengbin Wang, Virginija Cvirkaite-Krupovic, Mark A. B. Kreutzberger, Zhangli Su, Guilherme A. P. de Oliveira, Tomasz Osinski, Nicholas Sherman, Frank DiMaio, Joseph S. Wall, David Prangishvili, Mart Krupovic, Edward H. Egelman
Revista: Nature Microbiology
DOI: 10.1038/s41564-019-0458-x






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