Opuntia Microdasys

Púas de cactus inspiran como limpiar el agua

Las púas de cactus son capaces de extraer agua del aire

Investigadores chinos observaron que las espinas cónicas de los cactus extraen agua del aire y la empujan hacia la base de la planta y en base a este estudio diseñaron una “piel de cactus” capaz de separar el petróleo del agua.

En la investigación llevada a cabo el año pasado se descubrió que las púas del cactus de la especie Opuntia Microdasys recogen agua del aire. Esas gotas de agua se fusionan en la punta de las espinas, y luego se mueven hacia la base por la interacción entre la forma de la púa y la tensión de la superficie del agua.

Opuntia Microdasys v. Alba
Opuntia Microdasys v. Alba

Con esta inspiración los científicos de Pekín diseñaron una “piel de cactus” sintética recubierta por milimétricas agujas cónicas de cobre para separar pequeñas gotas de aceite de agua sucia, algo que representaba un desafío para muchos métodos existentes. Des esta manera comprobaron que pequeñas púas de cobre pueden limpiar el petróleo del agua imitando la forma en que los cactus extraen agua del aire del desierto solo que en este caso las espinas artificiales son capaces de capturar gotas microscópicas de petróleo submarinas y transportarlas a la base de la lámina de espinas.

“Fabricamos conjuntos de púas. Cada aguja cónica es un pequeño dispositivo de recolección. Los grupos de púas pueden recoger gotas microscópicas de petróleo del agua de forma continua y efectiva”, asegura Lei Jiang, quien lidera el proyecto de investigación.

Las pruebas con grupos hexagonales de agujas sintéticas –que miden medio milímetro– mostraron que pueden separar alrededor del 99% del aceite mezclado con agua. Los científicos fabricaron las púas con cobre y silicona y observaron que tanto la afinidad de la superficie del material con el petróleo como la forma cónica son cruciales para el funcionamiento del dispositivo, pero también que las púas ásperas son más eficientes.

Joanna Aizember, de la Universidad de Harvard fue consultada por la BBC acerca de este descubrimiento y mencionó: “Este excelente trabajo es un ejemplo perfecto de cómo describir primero un sistema biológico interesante y luego dar un paso más allá para resolver un problema de ingeniería. Muestra que no sólo cómo podemos aprender de la naturaleza sino también cómo aplicar ese conocimiento en un diseño bioinspirado”

Este podría ser el inicio para resolver problemas medioambientales como la limpieza de vertidos de petróleo.

La creación de materiales tecnológicos que imitan la naturaleza como este se denomina biomímesis.

Ejemplos previos de inventos biomiméticos incluyen los cierres de Velcro (que imitan la superficie espinosa de algunas plantas capaz de adherirse a la piel animal), el tejido antifricción de los trajes de baño utilizados en los Juegos Olímpicos de Pekín y la fotosíntesis artificial que emplean los nuevos paneles solares.


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