Dos parches del tamaño de un sello de un súper pegamento removible y reutilizable que refleja las propiedades del limo de caracol son lo suficientemente fuertes como para suspender a un hombre de 192 libras de un arnés, según un nuevo estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El hidrogel, sustancia basada en polímeros, desarrollada por investigadores de la Universidad de Pensilvania, el Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea y la Universidad de Lehigh, evita el problema planteado por la mayoría de los pegamentos. Como Matt Kennedy explica para New Atlas, los adhesivos tienden a ser removibles, algo reutilizables y bastante débiles, o muy fuertes pero completamente irreversibles. El pegamento inspirado en el caracol representa lo mejor de ambos mundos, ofreciendo una fuerza y reutilización impresionantes, o reversibilidad.
Según Tom Whipple del Times, los caracoles secretan una mucosidad pegajosa cuando viajan de un lugar a otro. Este limo permite que los moluscos permanezcan firmemente unidos a las superficies, incluidas rocas, techos y paredes, a medida que se deslizan. Se endurece cada vez que los caracoles se detienen durante un período prolongado de tiempo, bloqueando a los animales en su lugar con una fuerza inmensa, pero se ablanda fácilmente una vez que están listos para continuar su viaje. Además de mantener los caracoles asegurados de forma segura a las superficies, este adhesivo temporal, conocido como epifragma, retiene la humedad y evita que sus cuerpos se sequen.
Ryan F. Mandelbaum, de Gizmodo, escribe que el hidrogel de polihidroxietilmetacrilato (PHEMA) de los científicos imita el epifragma al endurecerse cuando se seca y suavizar, conforme a los "rincones microscópicos y grietas de una superficie", cuando se rehidrata con agua.
"Es como esos juguetes infantiles que arrojas a la pared y se pegan", dice el autor principal del estudio, Shu Yang, de la Universidad de Pensilvania, en un comunicado de prensa. “Eso es porque son muy suaves. Imagina una lámina de plástico en una pared; Se desprende fácilmente. Pero las cosas blandas se adaptarán a las cavidades.
Crucialmente, agrega Yang, PHEMA, a diferencia de la mayoría de los materiales, no se encoge a medida que se seca. En cambio, el pegamento simplemente se endurece en las cavidades encontradas en una superficie, manteniéndose "conforme" y manteniendo su agarre.
Como señala Ian Sample para el Guardian, el equipo probó la sustancia con la ayuda de pequeñas obleas recubiertas de PHEMA equipadas con canales que permiten la entrada y salida del agua. El pegamento actuó como un adhesivo fuerte cuando se secó al aire de forma natural o se calentó para acelerar el proceso, pero se desprendió fácilmente con "un chorro de agua bien colocado". Impresionantemente, los investigadores descubrieron que PHEMA era lo suficientemente resistente como para unir y separar alas de mariposa sin infligirlas. cualquier daño.
Según el comunicado de prensa, el estudiante graduado de la Universidad de Pensilvania y coprimer autor del estudio Jason Christopher Jolly se ofreció como voluntario para demostrar la fuerza de PHEMA suspendiéndose de un arnés sostenido por dos pequeños parches adhesivos. Como se ve en un video que acompaña al periódico, el pegamento sostuvo fácilmente el Jolly de 192 libras, soportando todo su peso durante varios segundos.
En general, PHEMA demostró ser 89 veces más fuerte que la adhesión de gecko, una técnica inspirada en los pies aferrados del lagarto y, hasta ahora, el modelo dominante de la naturaleza para adhesivos reversibles. También fue capaz de resistir fuerzas siete veces el límite del Velcro más fuerte.
En el futuro, los investigadores esperan utilizar su creación como punto de partida para desarrollar pegamentos no basados en agua. Aunque PHEMA algún día podría usarse en ensamblajes industriales, sistemas de robótica e incluso objetos cotidianos como sobres reutilizables, el hecho de que su reversibilidad esté controlada por agua significa que probablemente no se usará en la fabricación pesada en el corto plazo. Aún así, es posible que el pegamento inspirado en los caracoles allane el camino para los adhesivos reversibles que responden a señales como el pH, los productos químicos, la luz, el calor y la electricidad.
