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Crean piel de tiburón artificial para los bañadores del futuro

Científicos de la Universidad de Harvard han logrado desvelar los secretos de esa epidermis tan especial y recrearla en un tejido artificial por primera vez.

 Fotos:  Johannes Oeffner, Li Wen, James Weaver, y George Lauder


Bien sea en la saga de películas de “Tiburón” o en un documental de National Geographic, casi todo el mundo ha visto cómo los escualos son capaces de alcanzar a sus presas en un instante que pasa por la retina casi sin darnos cuenta, de cómo un tiburón es capaz de impulsarse en el agua con la capacidad de aceleración de un Ferrari. Lo que no es tan sencillo es tocar a uno de estos animales como el que acaricia el lomo de un perro o un gato. Sin embargo, de haberlo hecho, nos daríamos cuenta de que su piel es muy áspera. Científicos de la Universidad de Harvard han logrado desvelar los secretos de esa epidermis tan especial y recrearla en un tejido artificial por primera vez.

Cuando se puede observar muy de cerca la piel del tiburón se ve que está formada por millones de escamas superpuestas, parecidas a afilados dientes. Estas formaciones, llamadas dentículos dérmicos, interrumpen el flujo del agua sobre la superficie del animal y reduce la resistencia y el rozamiento que frena su avance, lo que le permite nadar más rápido con un menor gasto de energía. Partiendo de esta ventaja natural de la anatomía del tiburón, los investigadores se plantearon el reto de intentar reproducir esta piel tan peculiar en el laboratorio con materiales sintéticos -algo complicado de por sí-, y después medir hasta qué punto beneficia sus desplazamientos en el agua. Los resultados se publican en el último número de The Journal of Experiment Biology y reflejan que la velocidad del tiburón puede incrementarse hasta en un 6,6 por ciento gracias a su piel.

El equipo formado por George Lauder, Li Wen y James Weaver escaneó la piel de un tiburón mako (Isurus oxyrinchus, marrajo o de aleta corta) con todo detalle y seleccionó un dentículo que “copió” millones de veces hasta tener diseñado un pedazo de piel similar a la del tiburón. Pero, ¿cómo esculpir esos dentículos rígidos sobre una superficie flexible? “La solución llegó de la mano de las nuevas impresoras 3D, ya que son capaces de imprimir a la vez sobre un material duro y una membrana flexible. Ha sido clave en el éxito del experimento”, explica a EFE Futuro George Lauder. Evidentemente hubo que probar con distintas configuraciones en la distribución de las escamas y también con diferentes materiales. Una vez convencidos de que tenían el material perfecto, llegó el momento de comprobar cómo se comportaba en el agua.

Al situar la hoja forrada de dentículos ante una corriente de agua, los científicos observaron que los dentículos de esta piel artificial reducían en un 8,7 por ciento la resistencia, pero que ante corrientes más rápidas (de 0,6 a 1 metro por segundo) la resistencia se incrementaba notablemente, hasta un 15 por ciento. Pero, claro, los peces no se mueven en el agua como si fueran un muñeco rígido, sino que su

Foto: Johannes Oeffner, Li Wen, James Weaver, and George Lauder
Foto: Johannes Oeffner, Li Wen, James Weaver, and George Lauder

cuerpo ondea. Así, cuando reprodujeron un movimiento más natural para un pez en la hoja con los dentículos pudieron constatar que la velocidad se incrementaba en un 6,6 por ciento, con una reducción del gasto energético, de un 5,9 por ciento. “La pieza de piel artificial se situó en un dispositivo robótico para hacerla nadar. Instalamos unos sensores para medir la fuerza en cada dirección (x,y ,z) y tres pares de torsión. Esto nos permitió calcular la energía empleada para el desplazamiento”, comenta Lauder.

Una vez demostradas las propiedades de la piel artificial de tiburón, el reto es ver si podría emplearse en la confección de prendas que permitan nadar más rápido al ser humano al disminuir el rozamiento con el agua. Lauder cree que “en el futuro será posible emplear esta tecnología en hacer mejores trajes de baño, pero resulta muy complicado lograr piezas tan grandes e incrustar los dentículos dérmicos. Hay algunos retos por delante en el tema de la producción industrial, pero sí, creo que serán una realidad en el futuro”.

 
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