La lengua de gato. (A) Las cuatro fases del acicalamiento del gato:extensión de la lengua, expansión lateral de la lengua, barrido de la lengua a través del pelaje y, por último, retracción de la lengua en un rizo en forma de V. (B) (arriba) Espinas de la lengua de gato cuando el tejido está recto y rizado, (abajo) imitación de lengua de gato cuando el sustrato de silicona es recto y rizado. Crédito:Noel, et al.
¿Alguna vez has mirado bien la lengua de un gato? Si es así, es posible que hayas notado lo diminuto, "espinas" afiladas en su superficie.
Viendo a su gato lamer un grueso manta de microfibra e inmediatamente quedarme atorado fuera de la lengua fue todo lo que se necesitó para inspirar a Alexis Noel, un candidato a doctorado en ingeniería mecánica, trabajando en el Laboratorio de Biolocomoción Hu en Georgia Tech, para explorar las extrañas "espinas" que notó mientras ayudaba a desenredar a su gato.
Si nunca ha mirado de cerca la lengua de un gato, imagina que está cubierto de pequeños ganchos con forma de velcro y, a medida que se desliza sobre la piel, estos ganchos se enredan y se enredan. "Cuando la lengua del gato se engancha, tira de los ganchos, que giran para penetrar aún más en el enganche. Como un misil de búsqueda de calor para los obstáculos, la movilidad del gancho permite que el gato desenrede mejor los enredos, "dijo Noel.
Durante la 69a Reunión Anual de la División de Dinámica de Fluidos (DFD) de la Sociedad Estadounidense de Física, que se llevará a cabo del 20 al 22 de noviembre, en Portland, Oregón, Noel describirá este concepto, que ella compara con el uso de cepillos para el cabello rígidos versus suaves, y lo que podría permitir.
"Un cepillo para el cabello típico tiene espinas que sobresalen. Cuando el cabello se acumula en el cepillo, forma una alfombra gruesa que debe quitarse con la mano. "Noel explicó." En comparación, Las espinas flexibles del gato facilitan la limpieza. Cuando no esté en uso, las espinas de la lengua de un gato se encuentran casi planas contra su superficie, como tejas superpuestas. Esta configuración proporciona aberturas en una sola dirección, permitiendo que la mata de pelo alrededor de las cerdas se elimine con un solo dedo. Estas aberturas dan a la garganta del gato y [son] también la razón por la que los gatos se tragan el pelo y terminan con bolas de pelo ".
Llevando el concepto al laboratorio y utilizando equipos de videografía macro y de alta velocidad, Noel y sus colegas pudieron acercarse y observar la forma única y la flexibilidad de las espinas de la lengua durante el aseo. "En términos de forma y nitidez, me recuerda a las garras de gato. Y esto abre otra pregunta de por qué todas las garras tienen una forma tan similar, "Dijo Noel.
Para ayudar a explorar sus teorías, los investigadores se convirtieron en el primer grupo en imprimir en 3D una imitación de la lengua de un gato a una escala del 400%.
¿Qué aprendieron? "Tanto la lengua de gato como la mímica son muy buenas para limpiar y eliminar los enredos en las muestras de pelo, ", dijo." También descubrimos que la lengua del gato se limpia por sí sola, es fácil quitar el pelo debajo de las espinas simplemente cepillando la lengua de punta a punta ".
Esto puede tener importantes implicaciones para el mundo de la robótica blanda, en el que los investigadores todavía están luchando por encontrar formas de que los materiales blandos se adhieran a las superficies. "La lengua de gato es flexible, pero puede deshacer los enredos en la piel, "Dijo Noel." Así que estamos tratando de desarrollar una superficie inspirada en la lengua de un gato basada en nuestra imitación impresa en 3-D. La flexibilidad de las espinas de la lengua de los gatos puede tener aplicaciones de amplio alcance, desde un cepillo para el cabello fácil de limpiar hasta la limpieza de heridas dentro del campo médico ".
Próximo, el grupo planea explorar cómo el espaciamiento de las espinas de la lengua del gato afecta la resistencia a la fricción. "Con este conocimiento, podemos desarrollar un cepillo para el cabello adecuado para el aseo humano, ", dijo Noel." También nos gustaría estudiar las lenguas de los tigres, leones y otros gatos grandes para comprender cómo las espinas de la lengua se extienden a lo largo de la familia de los gatos ".
Mientras tanto, Noel y sus colegas planean desarrollar la tecnología de imitación de la lengua de gato a través del Cuerpo de Innovación en Georgia Tech y hablar con los consumidores, especialistas en belleza y especialistas en dispositivos médicos en los EE. UU. sobre las oportunidades de aplicación. "Ya hemos enviado un formulario de divulgación de tecnología y tenemos la intención de presentar una patente durante el próximo año, " ella añadió.