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La cita del genial Leonardo Da Vinci: “La naturaleza provee de manera tal que en cualquier parte hallaremos algo para aprender”. Es quizás lo que tenían en mente los Ingenieros Biomédicos de la “Universidad de NorthWestern” cuando se inspiraron en el reino animal para fabricar un nanopegamento con la capacidad de pegado en una superficie sólida, ya sea al aire libre o bajo el agua, de manera reversible.

Esta investigación se basa en dos pilares, uno de ellos esta relacionado con los “geckos”, el conjunto de pequeños lagartos que están presentes en todo el planeta y cuyo más popular representante en España es la salamanquesa. Este grupo de animales se distingue del resto de los lagartos por la capacidad que tienen para escalar superficies verticales y lisas, llegando incluso a trepar por los techos con total facilidad.

De lagartos y hombres

También tienen la capacidad de soportar su propio peso corporal centenares de veces, desafiando así, la fuerza gravitatoria. Esto lo consiguen debido a que sus patas se adhieren a las superficies gracias a unos “pelos” que tienen en las extremidades de sus dedos, que viene a ser como una pilosidad ultrafina,. Cada “pelo”, que es de 5 micras de diámetro, está recubierto por cientos de nanopelos de 200 nanómetros de diámetro, unas 250 veces menor que un cabello humano.

Además, cuentan con una serie de ventosas nanoscópicas que son lo que le permiten adherirse a todo tipo de superficie. Puestos a escala nanométrica, los “geckos” explotan las fuerzas de Van Der Waals al máximo: estas fuerzas son las que se ejercen entre las moléculas para formar un enlace químico no covalente.

Combinación explosiva: gecko y mejillón – el Geckel

Pero el “gecko” presenta un gran problema si se trata de caminar por un suelo mojado, sus patas al hacer contacto con el agua pierden su capacidad adhesiva, al igual que la mayoría de los pegamentos conocidos. Llegada la investigación hasta este punto, se decidó elegir algún modelo que no presentara este tipo de problemas de fijación en el agua: el mejillón. Este molusco, presente en aguas saladas y dulces, al igual que un ancla carnosa, emplea unos filamentos llamados bisos que le permiten adherirse a las rocas o algún otro objeto sumergido.

A diferencia de otros adhesivos con inspiración en otros reptiles, el geckel (la palabra se origina en el gecko y mussel >mejillón<) tiene capacidad de adherirse tanto a superficies secas o mojadas. Se prevé que las cintas adhesivas hechas de estos materiales puedan resultar de gran utilidad para reemplazar los puntos de sutura en el cierre de heridas, también, como adhesivo resistente al agua para vendajes y medicamentos en forma de parches. El tipo de vendaje permitiría su permanencia durante el baño y luego ser retirado con facilidad. Pruebas efectuadas en la “Universidad Northwestern” en Evanston, cerca de Chicago, por el profesor Philip Messersmith, han demostrado que este tipo de material puede ser “pegado y despegado” más de 1.000 veces incluso bajo el agua. A lo que añadió: “otros tipos de materiales tan solo han podido lograr unos pocos ciclos de contacto”.

No es ésta la primera vez que los científicos tratan de lograr un material para fabricar masivamente, relativamente barato y que imite las cualidades del gecko. Ya en 2003, un equipo científico de la “Universidad de Manchester” (Reino Unido) logro una cinta adhesiva empleando una litografía de haz de electrones: este proceso permite que un haz de electrones grave un modelo en una superficie. Es una técnica similar a la usada en el geckel, el inconveniente que presenta es su elevado costo y la imposibilidad de ser aplicada a una escala industrial.

Las muestras usadas en los experimentos tenían un diámetro de 60 nanómetros. El reto que se presenta desde ahora es cambiar la escala manteniendo completas las propiedades de dicho material.

Otras aplicaciones

Científicos de la Compañía Aeroespacial BAE Systems lograron el año pasado producir una tira de un plástico conocido como Gecko Sintético, empleando la técnica conocida como foto-litografía, muy común en la industria del silicio, y fueron capaces de llevar el cambio de escala.

El geckel y el Gecko Sintético son capaces de pegarse y despegarse sin que pierdan su eficacia. Tras su patentamiento la compañía tiene planeado el empleo del material para una amplia gama de aplicaciones que van desde la fabricación de parches para cisternas, aviones o submarinos hasta robots “trepadores”.