ciencia

Puede que, como escribía Oscar Wilde en La decadencia de la mentira, la vida imite al arte. Pero la ciencia más avanzada copia a la naturaleza. Buena parte de la nanotecnología, la ingeniería y los estudios sobre metamateriales más punteros están aplicando ideas que han visto en saltamontes, tiburones, gusanos o puercoespines. La solución a buena parte de los problemas de los humanos la tiene losanimales.

Tres de los científicos más importante en el pujante campo de los metamateriales repasan en la edición de agosto de la revista Physics World algunas de esas maravillas de la naturaleza que están inspirando a los ingenieros, médicos y tecnólogos en la creación de nuevos materiales con propiedades casi impensables.

Desde las repulsivas salamanquesas hasta las nacaradas ostras,pasando por el pepino de mar, la lista de animales que tienen alguna habilidad o particularidad aprovechable para las distintas ramas de la nanotecnología no deja de crecer. De hecho, los avances en lo que llaman bioimitación van paralelos al progreso de lo nano (la mil millonésima parte de algo).

CINTAS ADHESIVAS INSPIRADAS EN LAGARTOS

Sin el avance de la investigación a nano escalas, aúnseguiríamos pensando que los Gekkonidae, familia a la que pertenecen las salamanquesas, tienen unas ventosas que les permiten pegarse a la pared más vertical, aún que sea de vidrio.
En realidad, si se miran sus patas al microscopio, se observan una serie de fibras pelosas que repiten un patrón casi fractal, con nuevas fibras aún más pequeñas en cada una de ellas. Con este mecanismo, el geco juega a algosimilar al proceso de atracción-repulsión entre moléculas conocido como fuerzas de Van der Waals. Unido a la interacción hidroestática con la superficie, se puede entender que haya decenas de científicos estudiando a este pequeño lagarto para crear avanzadas cintas adhesivas que puedan pegarse y despegarse sin perder adherencia.

Gustave Eiffel -sí, el de la torre de París- no podía saberlo,pero los 320 metros de torre que levantó para la Exposición Universal de 1889 sigue un patrón que también se encuentra en los huesos porosos o trabeculares que la mayoría de los vertebrados tenemos dentro. Su estructura da una gran resistencia a la vez que ligereza. Siguen un sistema que en arquitectura e ingeniería llaman diseño jerárquico, con un patrón repetitivo de estructuras.

Ese uso depequeñas vigas para componer otras más grandes y crear un segundo o tercer nivel de estructuras compuestas explica la resistencia en el tiempo de la Torre Eiffel, que en principio era una instalación temporal. Si se desmontara y se fundiera todo el hierro que contiene y se depositara en un área igual a su base, apenas levantaría seis centímetros del suelo.
Esa resistencia ligera también aparece enel nácar que las ostras convierten en perlas. Al microscopio, se podría ver que la madre perla está formada por minúsculos ladrillos de carbonato cálcico pegados con una pequeña cantidad de material orgánico. Su resistencia a la fractura es 3.000 veces superior a la del cristal de carbonato cálcico puro solo gracias a su estructura jerárquica. Ahora se está intentando aplicar estas propiedades a laelaboración de avanzadas cerámicas para recubrir aviones y naves espaciales.

Son sólo tres ejemplos de las maravillas de la naturaleza que pueden servir a los humanos. Aquí tenéis unas cuantas más:

Sintetizada por primera vez en 2005, la resilina es una proteína que da esa increíble elasticidad a las pulgas en sus saltos o a las alas de las libélulas. Los científicos están estudiando cómoaprovechar sus propiedades en la reparación de tejidos humanos.
libelulaFoto: mcamcamca/Flickr

El nácar de moluscos como las ostras está formado de simple carbonato cálcico usado como ladrillos y minúsculas cantidades de materia orgánica como cemento. Su resistencia es 3.000 veces mayor que la de los mejores cristales y cerámicas.
nacarFoto: Mauro Cateb/Flickr

Imitando estructura...