En un estudio publicado en ACS Applied Materials & Interfaces, investigadores detallan el uso de caucho de silicona mejorado con nanopartículas de zirconia para desarrollar un polímero antideslizante inspirado en un reptil muy particular, el gecko. El material, que muestra una alta adherencia al hielo, podría ser utilizado en las suelas de zapatos para prevenir lesiones en humanos.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), cada año, los resbalones y caídas provocan más de 38 millones de lesiones y 684,000 muertes, siendo el hielo uno de los principales factores de riesgo. Las suelas antideslizantes actuales, fabricadas con materiales como el caucho natural, repelen la capa de agua líquida sobre superficies mojadas, pero en superficies congeladas, pueden provocar que el hielo se derrita bajo la presión del usuario, creando una capa resbaladiza que anula su función protectora.
Sin embargo, las almohadillas en las patas de los geckos contienen mecanismos hidrófilos que les permiten moverse con facilidad sobre superficies resbaladizas y mojadas.
En este sentido, investigaciones previas sobre las patas de los geckos llevaron al desarrollo de polímeros antideslizantes más eficaces. Estos estudios revelaron que la adhesión de las almohadillas de sus patas se debe a una mejora en la adhesión capilar hidrófila: la fuerza del agua atraída hacia ranuras finas en las almohadillas genera succión, lo que permite que el animal se desplace con seguridad.
La habilidad de los geckos adaptada para el uso humano
Un equipo internacional liderado por Vipin Richhariya, de la Universidad de Minho (Portugal), se propuso crear un polímero con mejor adhesión capilar para superficies mojadas y congeladas.
Primero, comenzaron con caucho de silicona y añadieron nanopartículas de zirconia para mejorar la atracción de las moléculas de agua. Luego, enrollaron el material compuesto en una película delgada, la endurecieron con calor y grabaron un patrón ranurado en su superficie mediante láser, lo que expuso las nanopartículas hidrófilas. Cuando la película entró en contacto con el agua sobre el hielo, la adherencia mejorada imitó la acción capilar de las patas de gecko, ayudando a que el material se pegara a la superficie resbaladiza.
Los investigadores probaron cinco versiones del material con diferentes concentraciones de nanopartículas de zirconia (1%, 3%, 5%, 7% y 9% en peso). A través de espectroscopia infrarroja y pruebas de fricción, encontraron que las composiciones más efectivas contenían entre un 3% y un 5% de nanopartículas de zirconia. De acuerdo con los expertos, esta tecnología también podría aplicarse en áreas como la electrónica y la medicina, para innovaciones como la piel electrónica y artificial.
Algunas curiosidades del gecko
Su habilidad de adherirse al hielo no es la única característica de los geckos, dado que estos lagartos, que viven en climas cálidos, tienen muchas curiosidades, entre ellas:
- Son los únicos lagartos que pueden vocalizar y comunicarse entre sí.
- Son insectívoros y se alimentan de moscas, cucarachas, grillos y gusanos de seda.
- Son animales nocturnos y pasan la mayor parte del día escondidos.
- Pueden desprenderse de su cola para distraer a los depredadores y huir.
- La cola de los geckos leopardo es una reserva de grasa que indica su estado de salud.
- Pueden variar mucho en tamaño, desde 1 centímetro hasta medio metro.
- Son pulcros, tranquilos y organizados.
- Son animales útiles porque se comen insectos molestos.
- No son venenosos ni peligrosos para los humanos.
- Pueden vivir en simbiosis con los humanos.
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