Los geckos emplean la adhesión en seco, utilizando una combinación de pelos microscópicos en las almohadillas de los dedos de los pies, así como otros aspectos de la anatomía interna, para escalar paredes verticales y correr por los techos, una habilidad que ha fascinado a los científicos durante mucho tiempo. En particular, es un misteriocómo algunas especies hasta 100 veces más pesadas que otras pueden usar la adhesión de manera tan efectiva.
Los geckos varían en tamaño corporal desde aproximadamente 2 gramos hasta más de 250 gramos, una diferencia en la escala superior a 100 veces. Se suponía que las almohadillas de los dedos más grandes explican la capacidad de los geckos más grandes para trepar, así como de los más pequeños. Peroahora, un equipo de biólogos y científicos de polímeros de la Universidad de Massachusetts Amherst muestra que aumentar el área de superficie de las almohadillas de los dedos de los gecos por sí solo no puede explicar esto.
En cambio, en una serie de experimentos con animales y sintéticos, sugieren que los cuerpos de los geckos actúan como un resorte, y que a medida que los geckos se hacen más grandes, también se vuelven más rígidos, lo que les permite trepar al igual que los geckos pequeños.
Informes en la edición actual de PLOS ONE , el morfólogo funcional Duncan J. Irschick, el científico de polímeros Alfred J. Crosby y sus colegas muestran que los geckos tienen un mecanismo similar a un resorte en sus cuerpos para mejorar la adhesión a medida que crecen. En 2012, cuatro de los autores inventaron el adhesivo flexible GeckskinImita la capacidad de un gecko para unir y separar sus pies de manera fuerte pero fácil para caminar sobre paredes y techos.
El autor principal del trabajo actual, el estudiante de doctorado Casey A. Gilman, midió la capacidad de cinco especies de gecko que varían en peso de aproximadamente 0,7 a 3,5 onzas 2 a 100 gramos para adherirse al vidrio en un instrumento de extensión de fuerza quemidió la fuerza de agarre de los geckos. También midió los cambios en la rigidez de la anatomía del gecko. Además, los científicos de polímeros del grupo crearon pies de gecko sintéticos de tres dedos a partir de telas y elastómeros suaves para modelar el rendimiento adhesivo.
Gilman y sus colegas encontraron que a medida que aumentaba el tamaño del cuerpo de los geckos, su sistema adhesivo completo, es decir, los tendones, la piel, el tejido conectivo y las setas, se volvían más rígidos, lo que provocaba que las patas y los pies de los animales más grandes fueran mucho más rígidos que en los geckos más pequeños..
El aumento de la rigidez juega un papel importante en permitir que los geckos más grandes produzcan suficientes fuerzas adhesivas para trepar, dicen los autores. Al incorporar tanto el área de la almohadilla del dedo del pie del gecko como la rigidez en su modelo, los biólogos encontraron que era posible explicar 92por ciento de la variación en la capacidad adhesiva entre una variedad de especies de gecko. "Como se predijo", señalan los investigadores, "el sistema adhesivo de gecko se vuelve menos compatible más rígido a medida que los geckos se hacen más grandes".
Los científicos de materiales del equipo construyeron un sistema de gecko modelo usando una almohadilla adhesiva sintética y un tendón, o un resorte mecánico, y realizaron experimentos para simular el movimiento dinámico de la escalada. Estos experimentos con pies de gecko sintéticos mostraron el mismo patrón, lo que confirma los resultados observados en vivoCrosby dice: "Estos hallazgos no solo nos ayudan a comprender el mundo natural que nos rodea, sino que también proporcionan los ingredientes físicos para que los ingenieros construyan adhesivos nuevos y mejores".
Irschick dice que el aumento de la rigidez mejora la adherencia porque permite que las fuerzas superficiales en la superficie, producidas por las uniones de van der Waals, se almacenen y distribuyan de manera eficiente ". Nuestro análisis muestra que los simples cambios mecánicos en los geckos explican una gran parte del adhesivohabilidad de los geckos. "
Esta investigación fue financiada por una subvención del Programa de Ciencias Human Frontiers, Estrasburgo, Francia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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