Un gecko que correteando por una pared o por un techo ha fascinado a los científicos durante mucho tiempo y los ha animado a investigar cómo aprovechar la misteriosa capacidad del lagarto para desafiar la gravedad.

Si bien en los últimos años han surgido dispositivos hechos por humanos inspirados en los pies de gecko, permitiendo a sus usuarios escalar lentamente una pared de vidrio, las posibles aplicaciones de la tecnología de adhesión de gecos van mucho más allá de las payasadas de Spiderman.

Un investigador del Instituto de Tecnología de Georgia está estudiando cómo se podría aplicar la tecnología en un entorno industrial de alta precisión, como en los brazos robóticos utilizados en la fabricación de chips de computadora.

"Hay numerosas formas en que se puede utilizar la adhesión de gecko en un entorno industrial, especialmente en el manejo de materiales delicados como las obleas de silicio utilizadas en la fabricación de procesadores de computadora, "dijo Michael Varenberg, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff de Georgia Tech.

Pero antes de que los brazos robóticos y otros dispositivos puedan implementar la tecnología de adhesión gecko, los investigadores necesitan más información sobre las características mecánicas y físicas de las superficies adhesivas hechas por humanos.

En un estudio publicado el 13 de diciembre en Revista de la interfaz de la Royal Society , Varenberg observó un tipo particular de superficie adhesiva inspirada en lagartijas y redujo un rango de ángulos en los que el material se adherirá más fuerte y liberará su agarre más fácilmente.

El gecko obtiene su habilidad única mediante el uso de pequeños pelos que interactúan con las superficies a nivel intermolecular. Es un proceso de uno a dos durante el cual los pequeños pelos en forma de película se presionan sobre la superficie y se comprometen con una acción de cizallamiento. Luego se sujetan a la superficie o se sueltan fácilmente cuando se retiran en diferentes direcciones.

Para que ese proceso se repita en una fábrica utilizando tecnología adhesiva artificial, los investigadores deben determinar los ángulos precisos en los que aplicar una carga para obtener o liberar el agarre entre el brazo robótico y la oblea de silicio.

El equipo de Varenberg probó una superficie de microestructura en forma de pared moldeada de polivinilsiloxano y diseñada para imitar la capacidad de fijación del gecko. Sus pruebas mostraron que el ángulo de sujeción óptimo varía entre 60 y 90 grados, mientras que la microestructura se desprende con fuerza cero cuando el ángulo de arranque alcanza los 140-160 grados.

"Ese rango relativamente amplio para controlar el accesorio y el alejamiento de estas microestructuras en forma de pared facilitará la construcción de un proceso mecánico alrededor de esa tolerancia, "Dijo Varenberg.

Eso podría ser prometedor para reemplazar un método actual utilizado durante el procesamiento e inspección de obleas de silicio en la producción de procesadores de computadora. Los brazos del robot emplean mandriles de cerámica que utilizan pinzas de vacío o electrostáticas para recoger y manipular las obleas. Poco después de la instalación, los postes de contacto de cerámica comienzan a desgastarse debido a la carga cíclica y liberan partículas que pueden contaminar potencialmente la parte posterior de la oblea y provocar defectos de litografía en la parte frontal.

"Esta realidad es incompatible con los estándares de limpieza requeridos en la industria de los semiconductores, "Varenberg dijo." Usar microestructuras de adhesión de gecko en su lugar sería mejor porque no generan ningún daño a las obleas y no se desgastan con el tiempo ".

Los siguientes pasos de la investigación incluyen la simplificación de la técnica de fabricación, trabajar con materiales de grado industrial, así como estudiar los efectos del entorno y los parámetros de geometría de la superficie, Dijo Varenberg.