Las lombrices de tierra siempre están limpias aunque vengan de húmedo, suelo pegajoso. Se lo deben a un repelente de suciedad, capa lubricante, que se forma una y otra vez sobre su piel. Los investigadores del INM han recreado artificialmente este sistema de la naturaleza:desarrollaron un material con una estructura de superficie que se proporciona lubricante cada vez que se aplica presión. Debido a que el material lubricado reduce la fricción y previene el crecimiento de microbios, los científicos pueden imaginar numerosas aplicaciones en la industria y la biomedicina.

Los científicos publicaron recientemente sus resultados en la revista Materiales avanzados .

Los científicos desarrollaron un material hecho de plástico blando, con gotas de aceite de silicona como lubricante en el interior del material. "Cuando presionamos el material, las gotas cambian de forma y migran a la superficie. A continuación, el aceite de silicona se esparce uniformemente sobre la superficie formando una capa deslizante que repele el agua y la suciedad. "explica Jiaxi Cui, Responsable del grupo de investigación Switchable Microfluidics. A medida que la presión disminuye, las gotas se reformarán. Además, la capa deslizante también se puede quitar y formar una y otra vez cuando se aplica nuevamente presión al material. "Así que reacciona dinámicamente a la presión, como un sistema de" respiración ", "resume Cui.

La estructura de la superficie del nuevo material también juega un papel importante:"Una vez más, nos inspiramos en la lombriz de tierra. La superficie de su piel no es lisa, pero áspero. Eso es lo que tomamos en cuenta en nuestro material y desbastamos la superficie, "explica Cui. Precisamente por esta aspereza, se puede formar y adherir bien una película lubricante uniforme. Depende de cómo se pueda comportar el nuevo material para reducir la fricción. "La estructura de la superficie también es importante para la longevidad del efecto lubricante:" Comparamos la película deslizante en nuestras "estructuras de lombrices de tierra" con una película deslizante sobre una superficie lisa:nuestras estructuras sobreviven 10, 000 ciclos de fricción, mientras que las películas deslizantes sobre estructuras lisas tienen solo 300 ciclos de fricción, ", dice el químico Cui. Es precisamente esta combinación de superficie rugosa y las gotas de lubricante en el interior lo que hace especial al nuevo material.

Ya existen algunas estructuras que reducen la fricción, incluidos los que se basan en el funcionamiento de las pieles de animales. Incluso los sistemas que liberan lubricantes por sí mismos han sido investigados por investigadores. Sin embargo, hasta ahora, todos solo funcionan en un entorno fluido. "Por primera vez, presentamos una aplicación que reduce la fricción en un entorno sólido, y nos ha inspirado la lombriz de tierra porque también se desliza a través de un entorno sólido, Tierra, ", Dice Cui. Los investigadores pueden imaginar muchas aplicaciones en la industria o la biomedicina, siempre que un dispositivo tenga que deslizarse suavemente a través de algo sólido.