Los insectos son el grupo de animales más grande de la Tierra, pero todavía hay mucho que no hemos descubierto sobre ellos. Por ejemplo, los científicos tienen un conocimiento limitado de cómo las articulaciones de los insectos reducen la fricción y están protegidas del desgaste. En los vertebrados, las articulaciones están encerradas en una cavidad llena por el líquido sinovial que actúa como lubricante entre las superficies del cartílago en contacto. Estas juntas lubricadas con fluido presentan un coeficiente de fricción muy bajo. Pero, ¿qué les sucede a los insectos que no tienen esto?
Investigadores de la Universidad Christian-Albrechts de Kiel y la Universidad de Aarhus utilizaron un microscopio electrónico de barrido para examinar la articulación de la rodilla del escarabajo oscuro (Zophobas morio). Descubrieron que el área donde se unen el fémur y la tibia está cubierta de poros que excretan una sustancia lubricante hecha de proteínas y ácidos grasos. Resulta que el lubricante es muy poderoso.
El equipo lo puso a prueba, colocándolo entre dos superficies de vidrio y frotándolos. La fricción entre los planos con el material entre ellos fue mucho menor que sin el material entre ellos. Los investigadores también encontraron que su material era mejor como lubricante que la grasa de vacío y mejor que el teflón.
El politetrafluoroetileno (PFTE), comúnmente conocido como teflón, es un polímero sintético que contiene carbono y flúor. Se usa comúnmente como recubrimiento antiadherente en utensilios de cocina, como sartenes y bandejas para hornear. También se utiliza en la fabricación de semiconductores y dispositivos médicos y como ingrediente inerte de pesticidas.
Los investigadores creen que el lubricante para insectos también tiene otras funciones. Bajo una carga alta, trozos de ella se deformaron y crearon una capa aplastable entre dos superficies que actuaron como un amortiguador e impidieron el contacto abrasivo. Aún así, extraer el lubricante sería demasiado costoso y llevaría mucho tiempo, por lo que el equipo quiere encontrar una manera de sintetizarlo.
“Primero que nada, necesitamos entender la estructura molecular, y luego quizás sea posible. Tal vez sea necesario involucrar la biotecnología y usar bacterias para producirla”, dijo a New Scientist el coautor Konstantin Nadein de la Universidad de Kiel en Alemania.
Los investigadores creen que este lubricante natural de los escarabajos podría ser útil para robots y prótesis a pequeña escala, para los cuales los lubricantes convencionales no funcionan tan bien. Pidieron que se realicen más estudios sobre las propiedades del lubricante con el fin de proponer ideas para nuevas aplicaciones biométricas en el área de nuevos materiales lubricantes.
“En este sentido, esta investigación puede ser de especial interés para la robótica y la tecnología MEMS, y especialmente para prótesis, con el fin de desarrollar una nueva generación de lubricantes completamente bioorgánicos con propiedades reductoras de la fricción similares al PTFE (Teflón)”, el escribieron los investigadores.
Fuente: ZME Science.
