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La cinta adhesiva inspirada en geckos reutilizable se encoge de hombros contra la "suciedad"

Ciencia

Ben Coxworth

21 de febrero de 2014

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Imagen de microscopio de la cinta inspirada en los pies de gecko con algunas de las esferas de vidrio más grandes que simulan la suciedad, antes de la autolimpieza.

Los pies de los geckos están a la altura de la cinta adhesiva, cuando se trata de poder pegarse a las cosas. Sin embargo, a diferencia de la cinta, esos pies conservan sus cualidades adhesivas incluso después de muchos, muchos usos. Ahora, gracias a la investigación que se está llevando a cabo en la Universidad Carnegie Mellon y en el Instituto de Tecnología Karlsruhe de Alemania, es posible que algún día estemos utilizando una cinta reutilizable, inspirada en geckos y autolimpiable.

Los pies se vuelven pegajosos de millones de proyecciones microscópicas similares a pelos conocidas como setas. Estos se unen temporalmente con las superficies a nivel molecular, gracias al efecto de las fuerzas de Van der Waals. Cuando un gecko avanza, la fricción creada por su pie que se arrastra lateralmente contra la superficie hace que las partículas de suciedad más grandes se desprendan de las setas, mientras que las partículas más pequeñas caen entre ellas y se pliegan en la piel de los lagartos. Esto es en gran parte responsable del aspecto de autolimpieza de los pies.

Los científicos copiaron este efecto mediante la creación de microhairs elásticos en forma de seta modelados después de setas, en tres tamaños. En lugar de tierra, los investigadores esparcen pequeñas esferas de vidrio en un plato. Luego se presionó un trozo de cinta cubierta en los microhairs sobre esa placa, se deslizó lateralmente y luego se retiró nuevamente, de la misma manera en que un gecko podría pisarlo.

En los casos en los que los micrófonos tenían un diámetro más pequeño que las esferas, la cinta inicialmente perdió su fuerza adhesiva después de su primer contacto con la placa, pero luego recuperó del 80 al 100 por ciento después de ocho a diez aplicaciones subsiguientes. Esto se debió al efecto de autolimpieza que se activó, a medida que las esferas se desprendían de los micrófonos.

La cinta antes y (inserción) después de autolimpieza.

Sin embargo, cuando las microhairs tenían un diámetro mayor que las esferas, las esferas tendían a caer entre ellas en lugar de rodar. Debido a que no había pliegues en la piel para que desaparecieran las esferas, el efecto de autolimpieza no fue tan pronunciado: solo un tercio de la fuerza adhesiva original de la cinta regresó después de repetidas aplicaciones.

Debido a esto, los científicos creen que los micrófonos más pequeños (en el rango de los nanómetros) deberían funcionar mejor para repeler la suciedad, ya que serían más pequeños en diámetro que la mayoría de las partículas de suciedad. El equipo ya ha reproducido artificialmente los pliegues de la piel, que podrían usarse para atrapar partículas de polvo, y planea probar una versión nueva y mejorada de la cinta sobre la suciedad real en un futuro próximo. Se espera que una vez perfeccionado, se pueda utilizar en aplicaciones que incluyen "cintas reutilizables, cierres de ropa y adhesivos médicos".

Tal vez no sea sorprendente, esta no es la primera vez que se crea una cinta reutilizable de pie-gecko. Otras versiones se han desarrollado anteriormente en la Universidad de Massachusetts Amherst y en la Universidad de Kiel.

Un artículo sobre las últimas investigaciones se publicó recientemente en la revista Interface .

Fuente: Instituto de Tecnología de Karlsruhe

Imagen de microscopio de la cinta inspirada en los pies de gecko con algunas de las esferas de vidrio más grandes que simulan la suciedad, antes de la autolimpieza.

La cinta antes y (inserción) después de autolimpieza.

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