Barcos insumergibles gracias a las termitas

El comportamiento de las hormigas es tan eficiente y complejo que ha contribuido al desarrollo de algoritmos basados en sus conductas colectivas. Sus hermanas las termitas tampoco se quedan atrás. De hecho, tienen su propio récord: son las responsables de la mayor estructura creada jamás por un ser vivo: una “ciudad” de más de 230 000 kilómetros cuadrados en Brasil. Pero lo que las ha llevado a protagonizar este artículo no son sus habilidades arquitectónicas, sino su capacidad para trabajar en equipo para mantenerse a flote. Porque, si hace algunas semanas hablábamos de las flores de loto como la base para la creación de un innovador material con aplicaciones biomédicas, esta vez nos toca hablar de las termitas como inspiración para la creación de barcos insumergibles. En la Universidad de Rochester se han inspirado en ellas para crear un metal que es, a todos los efectos, insumergible. ¿Será este el material con el que se construyan los barcos del futuro?

Chunlei Guo, profesor de óptica y física en Rochester, ha desarrollado este metal basándose en las cualidades hidrofóbicas de las termitas. Es decir, que, tal como sucede con las hormigas, las arañas y otros insectos, son capaces de crear burbujas de aire bajo sus cuerpos al repeler el agua. De hecho, las termitas son capaces de crear verdaderas balsas y puentes con ellos que permiten a las colonias sobrevivir a inundaciones y alcanzar lugares inaccesibles en busca de alimento.

Partiendo de este principio, Guo ha creado un material superhidrofóbico. Por medio de descargas láser de femtosegundos (10^-15 s), grabaron en dos superficies de aluminio intrincados patrones a micro y nanoescala que favorecen que burbujas de aire se queden atrapadas y las convierte en superficies superhidrofóbicas o repelentes al agua. En el artículo que él y su equipo han publicado en la revista científica ACS Applied Materials and Interfaces, lo han bautizado como una superficie “superhidrofóbica multifacetada”. Y no solo durante unos momentos: en el laboratorio comprobaron que enfrentando dos de estas superficies a la distancia correcta para retener suficiente aire que nivelara su peso, esta estructura mantenía su flotabilidad aun después de sumergirlo forzadamente durante meses. Ni siquiera presionándolo o perforándolo han logrado que este nuevo material hidrofóbico deje de flotar. Además de servir como componente para la fabricación de barcos insumergibles, sus creadores consideran que, una vez escalado el proceso de fabricación con nuevos materiales y láseres más potentes, podría utilizarse en la protección de dispositivos electrónicos. Puedes ver el nuevo metal en acción en este vídeo.

Submarinos superhidrofóbicos

El proyecto tecnológico de Guo no es la primera vez que la ciencia y la ingeniería diseñan materiales hidrofóbicos con aplicaciones en la navegación marítima.  En 2018, la Universidad de Michigan anunció que estaba desarrollando un nuevo revestimiento superhidrofóbico para submarinos que se aplicará como una especie de espray sobre el casco de la nave. Aunque tardará varios en tener aplicaciones prácticas, este nuevo material mejorará significativamente la eficiencia de los submarinos. Por un lado, reducirá la fricción del agua, que es una de las grandes responsables del consumo de combustible. Esto, a su vez, mejorará la velocidad y la autonomía, no ya solo de los submarinos, sino también de los barcos insumergibles. La tecnología es fruto de un trabajo de varios años hasta encontrar un material que tenga la durabilidad adecuada para resistir el inhóspito entorno marino.

Fuente: Universidad de Rochester