Su habilidad para 'hacer autostop' podría inspirar robots inteligentes
El pez remora (orden Carangiformes), también conocido apropiadamente como pega y pegatimón, tiene en su cabeza un disco de succión tan poderoso que puede permanecer unido incluso a los tiburones que se mueven rápidamente y a los delfines saltando.
Los científicos chinos han descubierto cómo funciona y, con colegas en los EE. UU., han comenzado a adaptar el mismo enfoque para su uso en robots.
Un equipo dirigido por Li Wen de la Universidad de Beihang examinó el tejido en el labio blando del disco de la remora y encontró una estructura única: fibras de colágeno orientadas verticalmente que proporcionan elasticidad para maximizar el contacto con los sustratos y disminuir la deformación del labio para mantener su fuerza adhesiva.
Inspirados, diseñaron un disco biomimético con fibras de nylon verticales con flocado electrostático, una técnica que utiliza una carga eléctrica para alinear las fibras.
En comparación con los discos de silicio puro, estos discos demuestran una mejora de la adhesión del 62,5% y un incremento de 3,4 veces en el tiempo de fijación, informan los investigadores en un artículo en la revista Matter.
Además, la ventosa biomimética reforzada con fibra puede aferrarse a objetos pesados, irregulares y ásperos, incluso en condiciones acuáticas.
El colega de Wen, Juan Guan, reconoce que hay algunas limitaciones en esta etapa. Aunque el nylon y el colágeno son similares en cierta medida, no pueden imitar completamente su composición morfológica y química.
"Pero probamos un concepto simple", dice. “Al agregar fibras verticales a su ventosa, puede mejorar significativamente la funcionalidad de la ventosa. Estamos haciendo un trabajo que se puede aplicar en la vida real".
Los siguientes pasos, dicen los investigadores, incluyen hacer que la ventosa sea aún mejor al estudiar e imitar la estructura en la superficie de la piel y la capa debajo de la piel de la remora e introducir en su disco artificial materiales biodegradables como la seda.
En un artículo separado en la revista Science Robotics, Wen y sus coautores describen sus primeros trabajos utilizando la impresión 3D para crear un "disco de rémora biomimético multimaterial biológicamente análogo" y luego usarlo en un robot submarino.
Y Wen ve mucho potencial.
"Soy un ingeniero mecánico; hago robots", dice. "Si podemos hacer un robot con un disco de succión tan fuerte como el de la rémora, podría viajar por el mundo unido a las ballenas y los tiburones. El dispositivo biomimético móvil podrá recopilar significativos datos bio y ambientales".
Artículo científico: Vertical Fibrous Morphology and Structure-Function Relationship in Natural and Biomimetic Suction-Based Adhesion Discs
