04/01/2008 Fuente: Reasons To Believe

Viernes 4 de enero de 2008

Interroga a los animales, y ellos te darán una lección

Katie Galloway

Los gecos y los mejillones inspiran un nuevo adhesivo húmedo/seco

 

La Biblia declara que la naturaleza revela la obra de Dios, desde las bestias del campo a las estrellas del cielo. Job implora: “Pero interroga a los animales, y ellos te darán una lección; pregunta a las aves del cielo, y ellas te lo contarán; habla con la tierra, y ella te enseñará; con los peces del mar, y te lo harán saber. ¿Quién de todos ellos no sabe que la mano del Señor ha hecho todo esto?” (Job 12:7-9). Los científicos han empezado a extraer de este pozo de conocimiento estudiando los diseños en la naturaleza para inspirar soluciones a desafíos de ingeniería.

 

Recientemente los científicos se propusieron diseñar un mejor adhesivo húmedo/seco reversible inspirado en los mejillones y los gecos.

 

Los gecos se adhieren a las superficies con almohadillas en las patas formadas por pelos denominados setas que están subdivididos en espátulas (puntas de pelo) nanoescalares. La adhesión se produce por fuerzas de enlace secundarias débiles como las interacciones de las fuerzas de van der Waals y las fuerzas capilares

 

Un trabajo anterior sobre nanoadhesivos que remedan las patas de los gecos demostró que la cantidad de ciclos reversibles durante los cuales se mantenía la adhesión era limitada. Las condiciones húmedas prácticamente hacían desaparecer la adhesividad.

 

En la naturaleza, los mejillones resuelven fácilmente el problema de la adhesión húmeda mediante la secreción de proteínas especializadas que contienen una cantidad elevada de Dihidroxifenilalanina (DOPA). Se sabe que la DOPA imparte una mayor fuerza de adhesión interfacial cuando se la agrega a adhesivos naturales y sintéticos, y que sigue siendo adhesiva reversiblemente luego de muchos ciclos.

 

Los investigadores especularon que la combinación de los dos diseños derivados naturalmente podría llevar a un adhesivo húmedo/seco reversible con mayor fortaleza y longevidad. Crearon series de pilares nanoescalares que remedaban a los gecos usando moldes de polydimethylsiloxane (PDMS). Los pilares fueron recubiertos con una delgada capa de poly(dopamine methacrylamide-co-methoxyethyl acrylate) (p(DMA-co-MEA)), un polímero diseñado para baja solubilidad en el agua con alto contenido de DOPA. Se considera que estas propiedades son importantes en las proteínas adhesivas de los moluscos.

 

La combinación de estas dos tecnologías adhesivas para crear un adhesivo denominado “geckel” (*) aumentó la fortaleza de la adhesión húmeda por pilar quince veces comparado con diseños anteriores que remedaban a los gecos. El geckel también mantuvo su reversibilidad durante muchos ciclos de adhesión. Comparado con diseños planos cubiertos con p(DMA-co-MEA) solo, el geckel demostró un desempeño robusto.

 

El éxito que resulta de la ingeniería inversa de diseños naturales demuestra que los sistemas naturales están dotados de conocimiento especializado del cual pueden beneficiarse aun los diseñadores biológicos más inteligentes. Las soluciones de ingeniería que se encuentran en la naturaleza revelan un Diseñador altamente creativo e inteligente que dotó a su creación de propiedades únicas para funcionar en diversos entornos.

 

El Creador inculcó una curiosidad natural en los humanos para explorar la creación y ha encomendado a la humanidad buscar conocimiento a través de la comprensión de la naturaleza. Esta investigación no sólo aporta  tecnologías innovadoras a la sociedad, sino que también nos ayuda a darnos cuenta de lo que los animales ya saben: “ . . . que la mano del Señor ha hecho todo esto”.

 

Traducción: Alejandro Field

Artículo original: Ask the Animals and They Will Teach You



 (*) Nota del traductor: la palabra “geckel” está formada por la combinación de “gecko” (geco) y “mussel” (molusco).



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