Diseñan dispositivo que permite escalar por un cristal como Spiderman

La biomímesis, el proceso de tomar las cualidades de los organismos vivos y emplearlos como modelo en el diseño de soluciones a problemas humanos lleva años seduciendo a los ingenieros. De modo que si uno aspirase a ser Spiderman, necesitaría dar con un método que le permitiese escalar superficies lisas de cristal aplicando únicamente su fuerza. Para ello, la biomímesis nos señalaría como modelo ideal a los geckos, reptiles que dominan el secreto de las fuerzas de Van der Waals. Pues dicho y hecho, un equipo de científicos que trabaja para el ejército de los Estados Unidos, ha desarrollado un material que nos permite ascender paredes verticales de cristal inspirándose en estos lagartos.

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El secreto de la capacidad de adherencia de los geckos radica en unas diminutas cerdas llamadas setae que recubren las plantas de sus patas. Gracias a ellas, los geckos pueden caminar cabeza abajo por superficies lisas sin necesidad de líquidos o de tensión superficial, incluso aunque se les ensucien las patas.

Tres imágenes extraídas del vídeo de la prueba. (Imagen de libre distribución).
Tres imágenes extraídas del vídeo de la prueba. (Imagen de libre distribución).

Lo interesante de las setae, es que a pesar de ser diminutas son aún más complejas a pequeña escala. De hecho cada setae finaliza en un número de nano-estructuras que oscilan entre las cien y las mil, llamadas septulae. Son esta especie de "espátulas" las que pegan al gecko a la superficie del cristal, mediante la tenue atracción que experimentan las cargas eléctricas opuestas existentes en la piel del lagarto y en la superficie por la que camina. El secreto de este efecto se explica por las antes mencionadas fuerzas de Van der Waals.

Pero volvamos al nuevo invento inspirado en el gecko, cuyos responsables son científicos de la Universidad de Stanford que trabajan para la agencia DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa) dependiente del ejército de los EE.UU. Lo que han hecho es básicamente construir paneles de silicona del tamaño de una mano humana recubiertas de rugosidades diminutas capaces de adherirse a superficies lisas.

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Con ese material han construido una especie de guantes y arneses para los pies capaces de soportar el peso de un humano. Como muestra un botón, en la imagen que abre este post aparece Elliot Hawkes, estudiante de biomímesis de la Universidad de Stanford que pesa 70 kilos, y que puso a prueba el invento escalando un muro de cristal de 3,5 metros de alto.

Esquema de la pata de un gecko y del dispositivo inspirado en ella. (Universidad de Stanford).
Esquema de la pata de un gecko y del dispositivo inspirado en ella. (Universidad de Stanford).

Por lo que puedo leer, cada panel consta de un mosaico de 24 teselas rugosas que no son pegajosas y que por tanto pueden emplearse repetidamente. El material del que están hechas las teselas se llama polidimetilsiloxano o PDMS, que es un tipo de silicona. La ductilidad de este material les permitió moldearlo para que su superficie tomase la forma de innumerables cuñas inclinadas microscópicas.

Por desgracia el material no funciona demasiado bien en superficies ásperas. Además, los dispositivos creados con este PDMS son - a juzgar por el vídeo - cualquier cosa menos ágiles. Me temo que el ejército estadounidense tendrá que seguir invirtiendo hasta que se refine el invento. Eso si, como primer paso hacia el traje de Spiderman no está nada mal.

Por cierto, la especie de gecko que tomaron como modelo fue la tokay.

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Detalle de las patas de un gecko adherido a un cristal. (Foto Wikipedia).
Detalle de las patas de un gecko adherido a un cristal. (Foto Wikipedia).

El trabajo científico comandado por Elliot W. Hawkes se publicó en The Royal Society Interface.

Me enteré leyendo The Guardian.

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