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Los submarinos del futuro, inspirados en las alas de un insecto acuático
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El científico Shi Yanlong y su grupo de las universidades de Gansu y Hexi, han investigado la superhidrofobicidad, un sistema único de propulsión, de las alas posteriores de un insecto acuático, llamado barquero de agua (Corixidae). El estudio mostró que la superhidrofobicidad juega un papel crucial en la natación, su equilibrio y su respiración, además de en su capacidad de escapar en condiciones desfavorables. Estas características podrían inspirar la creación de nuevos submarinos y robots acuáticos.
Recientemente, los estudios sobre superhidrofobicidad han atraído mucho interés, debido a sus aplicaciones prácticas potenciales. En la naturaleza, las hojas de loto, las patas del insecto opilión, y las alas de algunos insectos de agua, presentan una superhidrofobicidad perfecta. Inspirados por estas características superhidrófobas de los organismos vivos, los científicos han desarrollado muchas maneras de fabricar materiales artificiales superhidrófobos.
Sin embargo, las investigaciones sobre superhidrofobicidad rara vez se ha centrado en los insectos que viven en el agua. La metapodia del barquero de agua sigue balanceándose mientras nada; la contrafuerza entre la metapodia y el agua empuja al insecto hacia adelante, o hacia abajo. Cuando la metapodia dejar de oscilar, su cuerpo comienza a flotar hacia arriba, debido a la flotación inducida por la superhidrofobicidad de las alas posteriores.
La clave estás en las alas
Los científicos creen que la superhidrofobicidad de las alas posteriores del barquero de agua se origina a partir de la combinación de una estructura jerárquica en su superficie, junto con los materiales hidrófobos que forman en el ala.
Según la teoría de Cassie, el contacto entre las gotas de agua y las alas traseras del insecto es un compuesto de contacto de sólido-líquido-gas. En la superficie rugosa jerárquica, el aire puede quedar atrapado dentro de las estructuras micro/ nanométricas en la superficie del ala, lo que hace dificulta que el agua moje completamente la superficie. El área de contacto total entre las gotas de agua y de aire atrapadas dentro de las estructuras se estima en alrededor del 9% (el área de contacto correspondiente entre las gotas de agua y la superficie del ala sólida es del 91%).
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