NeoFronteras

Foto: H. Lee, W. Lim and A.J. Kane.

Desarrollan un pegamento muy eficiente y reutilizable basado en la adherencia de las patas de las salamanquesas y en el sistema de los mejillones para anclarse a las rocas que incluso funciona bajo el agua.
Cada uno de estos animales utiliza un sistema distinto. Los geckos o salamanquesas, que pueden andar incluso por el techo, tienen unas estructuras nanométricas en la palma de sus manos que les proporciona fuerza de adhesión. Tiene la ventaja de poder usar su adhesivo un número indefinido de veces, pero no funciona en superficies mojadas.
El mejillón por el contrario puede anclarse bajo el agua a las rocas con muchísima fuerza, pero una vez lo hace se queda ahí para siempre.
La patas de las salamanquesas están cubiertas por miles de pelillos con forma de seta. Cada seta se ramifica en cientos de fibras de tamaño nanométrico llamadas espátulas que se adhieren a las superficies gracias a las fuerzas de Van der Waals. Estas fuerzas son muy débiles, pero como hay miles de estas estructuras la suma de todas las fuerzas proporciona mucha adhesión.
Varios grupos de investigadores han tratado de reproducir este sistema para utilizarlo en aplicaciones prácticas, pero estos productos necesitan aplicarse sobre superficies secas para que funcionen, ya que las moléculas de agua entre las fibras y la superficie disminuyen las fuerzas de Van der Waals.
Phillip Messersmith y sus colaboradores de Northwestern University (Illinois, EEUU) estudiaron el sistema de adhesión del mejillón. Éste está basado en una proteína que este molusco segrega. Decidieron combinar ambos conceptos en uno solo. De este modo crearon con un polímero una superficie con nanoestructuras en forma de pilares (y que imitaba las patas de los geckos) y las sumergieron en una disolución que contenía otros polímeros que imitaban a las proteínas del mejillón. El resultado es un adhesivo de quita y pon que funciona incluso bajo el agua.
La proteína segregada por los mejillones está compuesta por un aminoácido inusual, el catecol, que crea enlaces químicos fuertes sobre superficies orgánicas e inorgánicas en condiciones húmedas. Para su imitación los investigadores usaron un aminoácido llamado DOMA (3,4-dihidroxifenilalanina).
El próximo paso que quieren dar estos investigadores es escalar este adhesivo híbrido denominado geckel a un tamaño adecuado para su uso práctico. De momento los prototipos de post its de geckel miden sólo un centímetro cuadrado.
Una vez hecho esto y comercializado, se sugiere que se podría utilizar en medicina para la sutura de heridas y o en suturas tras operaciones quirúrgicas, ya que el organismo suele estar húmedo.
También se especula sobre vehículos submarino que se adhieran a las rocas (no mencionan post it para buzos).
Este desarrollo muestra lo interesante y bonito que es la copia y desarrollo ingenieril de estructuras naturales que han sido optimizadas por millones de años de evolución biológica. Siempre se puede aprender algo de la Naturaleza.

Referencias:
Nature (vol 448, p 338)
Northwestern University.
Imitando la adherencia de las patas de insectos.