Arañas y hormigas inspiran un metal que siempre sale a flote

Arañas y hormigas inspiran un metal que siempre sale a flote

La Universidad de Rochester desarrolla una innovadora estructura metálica que repele el agua y siempre sale a flote, inspirada en las arañas de agua y las balsas de hormigas de fuego


El metal se hunde en el agua. Ese es un principio físico que todos damos por supuesto, pero que no se ajusta totalmente a la realidad. Si se estructura el material de una manera concreta y se usa un repelente, se puede lograr una densidad suficientemente baja para que el metal salga a flote, como si fuera un insecto. Esto es lo que han hecho investigadores de la Universidad de Rochester (EEUU): han creado una innovadora estructura metálica que repele el agua y siempre sale a flote, inspirada en las arañas de agua y las balsas de hormigas de fuego.

Hormiga de fuego (Solenopsis).

La estructura utiliza una técnica innovadora, desarrollada por el profesor de Óptica y Física Chunlei Go, que ha usado láseres para “grabar” las superficies de los metales con intrincados patrones de micro y nanoescala que atrapan el aire y hacen que las superficies sean superhidrofóbicas (repelentes al agua).

La inspiración, según Guo, viene de insectos como las arañas acuáticas Argyroneta. Esta especie crea una red submarina en forma de cúpula, una llamada campana de buceo, que llena de aire transportado desde la superficie entre sus patas superhidrófobas y su abdomen. Algo parecido a lo que hacen las hormigas de fuego, que pueden formar una balsa atrapando aire entre sus cuerpos superhidrofóbicos.

Para el experimento se usó aluminio, pero la técnica podría servir en cualquier metal

“La idea clave es que las superficies superhidrofóbicas (SH) multifacéticas pueden atrapar un gran volumen de aire, lo que apunta a la posibilidad de usar superficies SH para crear dispositivos flotantes“, explican el autor del estudio. Para ello, el laboratorio de Guo creó una estructura en la que las superficies tratadas en dos placas de aluminio paralelas están orientadas hacia adentro, no hacia afuera, de modo que están encerradas y libres de desgaste y abrasión externos. Las superficies están separadas por una distancia muy precisa para que puedan atrapar y retener suficiente aire para mantener la estructura flotante, en esencia creando un compartimento a prueba de agua.

Incluso después de estar sumergidos durante dos meses, las estructuras subieron a la superficie después de que se liberara la carga que las hundía, apunta Guo. Además, debido a que el aire permanece atrapado en las partes restantes del compartimento o las estructuras adyacentes, las estructuras retuvieron esta capacidad incluso después de ser perforadas varias veces.

Nuevas aplicaciones del metal

Aunque el equipo usó aluminio para este proyecto, el proceso de grabado “podría usarse para literalmente cualquier metal u otros materiales”, explica el autor del estudio, que cree que la técnica ya está suficientemente avanzada para aplicaciones comerciales. De hecho, cuando el laboratorio de Guo demostró por primera vez la técnica de grabado, tardó una hora para modelar un área de superficie de una pulgada por una pulgada.

Pero ahora, al usar láseres siete veces más potentes, y un escaneo más rápido, el laboratorio ha acelerado el proceso, lo que lo hace más factible para escalar y conseguir su fabricación y aplicación masiva.



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