Los científicos del Laboratorio de Procesamiento de Compuestos Avanzados (LPAC) de la EPFL y del Jardín Botánico de la Universidad de Friburgo han estudiado cómo la planta de lino se cura a sí misma después de haber sido herida. Como parte de un proyecto de investigación interdisciplinario de la UE, midieron cambios en las propiedades mecánicas de la planta, como rigidez y amortiguación, y examinó los mecanismos de autorreparación de la planta. Debido a que las fibras naturales se utilizan cada vez más para fabricar materiales compuestos, comprender cómo funcionan estos mecanismos puede ayudar a los científicos a desarrollar materiales autocurativos con un mejor rendimiento, basándose en métodos inspirados en la naturaleza.

La investigación fue publicada recientemente en MÁS UNO .

Imagínese pintura de automóvil que pueda repararse automáticamente después de un rasguño, o un revestimiento resistente a la corrosión que puede restaurarse automáticamente después de desprenderse. Estas son solo dos de las nuevas y prometedoras aplicaciones de los materiales autocurativos, aunque siguen existiendo numerosos obstáculos. "Cada tipo de material plantea un desafío diferente, "dice Véronique Michaud, uno de los autores del estudio y director del LPAC. "Algunos materiales ya se pueden regenerar gracias a un sistema de líquidos en su interior. Si el material se raya, el líquido fluye y reacciona con el aire circundante, por ejemplo, para rellenar el rasguño. Es similar a cómo se coagula la sangre si se corta el dedo ". Pero otros materiales son más complicados, y el progreso aún se encuentra en la etapa de laboratorio. Eso es especialmente cierto para los materiales compuestos, que se utilizan en aviones y equipos deportivos, y son el foco del trabajo de los científicos.

Cambios en las propiedades mecánicas de las plantas.

Afuera en la naturaleza las plantas deben lidiar con una variedad de tensiones como el viento, lluvia y rotura. Es por eso que los científicos decidieron estudiar cómo cambian los tallos de las plantas de lino después de haber sido cortadas. "Elegimos el lino porque sus fibras ya se utilizan para fabricar materiales compuestos, y porque es una planta común que crece rápidamente, ", dice Michaud. Hicieron incisiones longitudinales y transversales en los tallos de dos familias diferentes de plantas de lino y las dejaron crecer durante 25 días junto a las plantas que no habían sido cortadas. Luego midieron los cambios en la rigidez y las propiedades de amortiguación de los tallos. Los científicos, que incluía investigadores de EPFL y un investigador postdoctoral en biología de la Universidad de Friburgo, aplicó una carga de tracción dinámica a los vástagos para medir la cantidad de fuerza necesaria para tensarlos y su respuesta temporal tanto en vástagos intactos como en los auto reparados. La rigidez y la amortiguación también son propiedades que los investigadores se esfuerzan continuamente por mejorar en los materiales; siempre deben encontrar el equilibrio correcto entre estos dos factores, si el objetivo es evitar vibraciones incómodas en un automóvil, asegúrese de que una bicicleta pueda andar sin problemas sobre los baches o desarrolle una raqueta de tenis que responda bien. Los métodos de prueba y las máquinas que los científicos utilizaron en su investigación sobre los tallos de lino son los mismos que se utilizan para probar materiales compuestos.

Diferentes reacciones según el tipo de herida.

Los científicos también observaron cómo se curaron los tallos de las incisiones. Descubrieron que la respuesta era diferente dependiendo de si la incisión era longitudinal o transversal. Para incisiones a lo largo, las células vegetales rodearon la herida y crearon una especie de piel, pero el tallo no se regeneró. Sin embargo, para incisiones transversales, las células llenaron el espacio creado por la herida y lo curaron casi por completo; las plantas regeneradas recuperaron el 95% de sus propiedades mecánicas. Otras pruebas realizadas en la Universidad de Friburgo mostraron que los resultados de la autocuración pueden variar según el tipo de planta y la gravedad del daño tanto para la planta como para su supervivencia en su hábitat. Se encontró que las plantas autocuradas no crecían tan altas como sus contrapartes intactas, pero formaron flores y semillas. Este estudio marca la primera vez que los científicos han cuantificado las propiedades mecánicas y la capacidad de regeneración de la planta de lino. También es la primera vez que los investigadores de LPAC realizan pruebas en plantas utilizando equipos diseñados para estudiar materiales sintéticos. Los investigadores esperan seguir aprovechando los mecanismos que ocurren en la naturaleza para proponer nuevas estrategias para la creación de materiales compuestos.