11 noviembre 2014

Imitar a las plantas carnívoras




Las bacterias se establecen y se organizan en cualquier superficie: desde las cañerías de cualquier casa hasta los instrumentos que utilizamos para cocinar o el instrumental médico que se utiliza en los hospitales.

El asunto constituye en particular un grave problema sanitario ya que, el biofilm (así se denomina a esta agrupación de bacterias) puede causar infecciones o contaminar alimentos o agua para el consumo.

Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad de Harvard ha desarrollado un material que impide el desarrollo de estas colonias bacterianas, y lo ha hecho imitando a las plantas carnívoras.

Efectivamente, algunas de estas discretas cazadoras consiguen atrapar a sus presas atrayéndolas con colores vivos y cerrándose sobre ellas por sorpresa. Otras, mientras tanto, prefieren limitarse a esperar mientras los insectos resbalan hacia su interior, sin posibilidad de escapar.

Esto lo consiguen gracias a una sustancia que recubre su superficie y que impide que los insectos se puedan agarrar a ella, deslizándose hacia el estómago de la planta sin poder hacer nada para evitarlo.

Pues bien, ahora los investigadores han logrado replicar este mecanismo. Impresionante, ¿verdad?

Para hacerlo, trabajaron ensamblando estructuras a micro y nanoescala, y llenaron los espacios entre ellas con un gel lubricante que repele tanto el sólido como el líquido, incluyendo biofilm bacteriano. Con esa sustancia es posible recubrir superficies sólidas y engañar a las bacterias de forma que no encuentren un punto al que adherirse y proliferar.

En el pasado, se había intentado impedir que se formase el biofilm de muchas formas, con coberturas químicas o antibióticos, por ejemplo. Pero en el mejor de los casos era una solución a corto plazo. El tratamiento de las superficies se gastaba, o terminaba cubierta de polvo, o las propias bacterias depositaban otra capa sobre la que se suponía que tenía que prevenir su aparición. Al final, el biofilm se las apañaba para establecerse y crecer en prácticamente cualquier superficie sólida que pudiésemos idear.

Al reto, se le dio un nuevo enfoque y buscaron inspiración en la naturaleza. Así desarrollaron SLIPS (Slippery-Liquid-Infused Porous Surfaces, acrónimo de la palabra resbalón en inglés).

Aplicado sobre una superficie, repele no sólo las bacterias sino también líquidos tanto de base acuosa como oleosa e incluso previene la formación de hielo o de escarcha. Básicamente se ha convertido lo que una vez fue una superficie sólida perfecta para las bacterias en una superficie líquida, de modo que no pueden agarrarse a ella para formar el biofilm y en caso de que se forme, se puede quitar fácilmente dado que ésta resbala.

Slip funciona tanto en entornos estáticos como en contacto con una corriente, lo que lo hace perfecto para utilizarlo en dispositivos médicos que interactúan con fluidos del cuerpo humano. Por supuesto, se trata de una sustancia que no es tóxica, fácil y barata de producir en grandes cantidades y que para mantenerse limpia no necesita nada más que la gravedad, ya que todo resbala sobre ella.

Llevando su aplicación a otros campos, podría utilizarse por ejemplo sobre el casco de los barcos para evitar que se adhieran los crustáceos, algo que aumenta el consumo de energía hasta en un 40%.

Un caso más de materiales inspirados en la naturaleza. Por cierto, su inventor (Wong)  continúa trabajando en desarrollar nuevos materiales inspirados en la naturaleza, como objetos con capacidad para camuflarse o gadgets que se adhieran a las paredes. “Podríamos – dice ilusionado como un niño - trepar como Spider-Man o camuflarnos como un camaleón”. 

Pasión, reto y creatividad. La trilogía que nunca falla.

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