Nueva banda súper adhesiva se inspira en la mecánica de las ventosas de los pulpos

friskodude / flickr

Un equipo de científicos de la Universidad Sungkyunkwan, en Corea del Sur, ha desarrollado una efectiva superficie adhesiva basada en la estructura de las ventosas de los pulpos. El trabajo de investigación está disponible en el journal Nature
 
Los científicos del presente proyecto han encontrado un método para desarrollar un mecanismo adhesivo que funcionará tanto en condiciones húmedas o secas, sin necesidad de emplear sustancias químicas. Los pulpos, por su parte, son conocidos por tener un mecanismo adhesivo altamente efectivo gracias a las ventosas en sus tentáculos, lo cual ha servido como base para la creación del prototipo del nuevo adhesivo. 
 

Esquemda de las ventosas del pulpo Octopus vulgaris.
Sangyul Baik et al / Nature Letter, 2017

El mecanismo de adhesión del pulpo no se había estudiado muy bien hasta la fecha. Para esclacerer cómo es que funciona, se analizó una conocida protuberancia en forma de domo (cúpula) de la hendidura de las ventosas del pulpo Octopus vulgaris. Los científicos asumen que adicionalmente a la presión hidrostática activa en el momento de la succión, también se activa una fuerza pasiva que mantiene a la ventosa en su lugar, la cual se origina por el esfuerzo que ejerce el domo. Al mismo tiempo, la mayoría de veces, empieza a operar una fuerza capilar (capilaridad) que emerge por el contacto entre las ranuras de la protuberancia y el domo. Experimentos posteriores confirmaron esta hipótesis. 
 

Mecanismo de trabajo de las ventosas con el domo y la protuberancia. 
Sangyul Baik et al / Nature Letter, 2017

Con el mecanismo completamente estudiado, se procedió a crear un molde especial de 3 cm por 3 cm con protuberancias repetidas. Seguidamente, se creó una estructura inversa de múltiples domos que se colocaron dentro de las protuberancias, con un tamaño de 50 micrometros. Lo más destacado de este proyecto es que la adherencia se logra sin necesidad de una compleja síntesis de agentes químicos ni modificaciones mecánicas en la superficie. La sustancia empleada para vaciar en el molde y desarrollar la tira adhesiva ha sido un polímero líquido basado en poliuretaneacrilato (s-PUA), el cual, una vez seco, permite obtener la estructura necesaria.
 

Estructuras resultantes de las ventosas con ayuda del molde. 
Sangyul Baik et al / Nature Letter, 2017

La superficie adhesiva resultante tiene la forma de una banda o tira y puede ajustarse de manera fácil y confiable en superficies de silicona, vidrio y cuero. Todas las opciones pueden estar secas, húmedas, aceitosas o incluso bajo el agua. En las distintas condiciones, la presión máxima de resistencia varía de 35 a 165 kPa. La succión lograda es altamente efectiva, por ejemplo, un objeto pesado puede adherirse en ella y pasar de condiciones de aire a agua sin problemas. Además, las “ventosas” de la banda pueden usarse más de una vez.
 
Anna Kaznadzei
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