Propriedades físicas de sedas de lepidópteros neotropicais
Carregando...
Data de Submissão
Data de Defesa
2022-02-18
Edição
Autores
Orientadores
Coorientadores
Editores
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Descrição
As fibras de seda produzidas por mariposas não domesticadas têm propriedades distintas da seda de Bombyx mori, que é amplamente cultivada, e apresentam aplicações promissoras em diversas áreas. No entanto, poucas espécies de Lepidoptera têm sua seda adequadamente caracterizada; os estudos até agora concentram-se em alguns grupos de mariposas da seda selvagens. Para o grupo dos lepidópteros, além da construção de casulos, a seda é utilizada na construção de abrigos coletivos, migrações, cordas salva-vidas e, em raros casos, captura de presas. Portanto, compreender a composição e propriedades dessas sedas pode ajudar a entender seu papel na biologia dessas espécies e suas possíveis aplicações. Neste trabalho, foram realizados ensaios de tração e análise ATR-FTIR da seda de sete espécies, e os resultados foram analisados - por regressão multilinear, análise de componentes principais (PCA) e análise de clusters. As fibras de seda das mariposas selvagens têm uma seção transversal mais ampla do que as sedas das borboletas, provavelmente devido à economia de energia necessária para sobreviver a essas espécies com hábitos gregários ou nômades. De acordo com nossos resultados e dados da literatura, os módulos de Young médios para sedas de Papilionoidea, Psychidae, Saturniidae e Sphingidae são 3,5, 21,4, 5,4 e 5,9 GPa, respectivamente. Além disso, a seda de Papilionoidea tem menor resistência à tração do que outros Lepidoptera. Nossos resultados suportam a correlação entre as propriedades mecânicas da seda e as concentrações de bandas de folhas-ß de polialanina, folhas-ß polialanina-glicina, serina e oxalato (inferida a partir da absorção no infravermelho correspondente) para as famílias Nymphalidae, Papilionidae, Psychidae, Saturniidae e Sphingidae. [resumo fornecido pelo autor]
Resumo
Silk fibers produced by non-domesticated moths have distinct properties from the widely cultivated Bombyx mori silk and show promising applications in several areas. However, few Lepidoptera species have their silk adequately characterized, the studies so far concentrating on a few groups of wild silk moths. For the Lepidoptera group, in addition to the construction of cocoons, the silk is used to construct collective shelters, migration, lifelines, and, in rare cases, to capture prey. Therefore, understanding the composition and properties of these silks can help understand their role in the biology of these species and their possible applications. In this work, tensile tests and ATR-FTIR analysis of silks from seven species were performed, and the results were analyzed by multilinear regression, Principal Component Analysis (PCA), and Cluster Analysis. Silk fibers from wild moths have a wider cross-section than butterfly silks, probably due to the energy savings needed to survive these species with gregarious or nomadic habits. According to our results and data from the literature, the average Young's moduli for silks from Papilionoidea, Psychidae, Saturniidae, and Sphingidae are 3.5, 21.4, 5.4, and 5.9 GPa, respectively. Furthermore, the silk from Papilionoidea has lower tensile strength than other Lepidoptera. Our results support the correlation between the silk's mechanical properties and ß-sheet polyalanine, ß-sheet polyalanine-glycine, serine, and oxalate concentrations (inferred from the corresponding infrared absorption band's intensity) for the Nymphalidae, Papilionidae, Psychidae, Saturniidae, and Sphingidae families. [resumo fornecido pelo autor]