Científicos de la Universidad de Harvard han hecho la primera piel artificial de tiburón mediante una impresora 3D, mejorando el movimiento y disminuyendo el gasto de energía en la natación. Una nueva forma de producir tejidos que podrían aplicarse en el futuro a los trajes para mejorar el rendimiento todo tipo de actividades acuáticas.
La piel del tiburón está cubierta con millones de escamas microscópicas y agudas que se sobreponen. Estos “dentículos” perturban el flujo del agua sobre la superficie del animal reduciendo la fricción y, por esta razón, esta textura de piel en los escualos les aporta una mayor eficiencia en sus desplazamientos por el mar.
George Lauder, un investigador de la Universidad de Harvard, busco un ejemplar de tiburón mako o marrajo común (Isurus Oxyrinchus) en el mercado local de pescados y tomó una pequeña muestra de su piel para escanearla con el objetivo de obtener una imagen de su superficie en alta resolución. Posteriormente se amplio la imagen de un solo dentículo para construir un modelo detallado de su estructura que, luego, se reprodujo miles de veces en un modelo computarizado de piel. El paso siguiente fue la construcción de la piel y esto necesitó la inserción de los dentículos duros en un material flexible utilizando una impresora 3D.
En las pruebas los científicos adosaron muestras de su piel artificial de tiburón en ambos lados de una lámina flexible, que podía moverse como las aletas de un pez nadando, y midieron las fuerzas ejercidas sobre esta lámina.
Cuando el agua fluía a baja velocidad la piel artificial de tiburón redujo la fricción sobre la lámina en un 8,7 %, aunque a velocidades más altas la piel artificial produjo un 15 % más de fricción que la membrana lisa. Pero cuando los investigadores movieron la lámina del mismo modo en que un pez desplaza su cuerpo, la utilización de la piel simulada de tiburón mejoró significativamente y aumentó la velocidad de natación en un 6,6 %, mientras reducía en un 5,9 % la energía gastada.
“Por lo tanto, para obtener mejores resultados, los dentículos o escamas rígidas deben estar insertados en un material flexible para que pueda flexionarse y doblarse como la piel real de un tiburón”, dijo Lauder.
Sin duda un avance que inspirado por la naturaleza y de la mano con el reciente auge de la impresión 3D entra con otras tecnologías en una nueva era de materiales.
Por ahora los desarrolladores están trabajando para mejorar la eficiencia en su producción ya que existen varias limitantes para su desarrollo en masa, pero esperan que en un futuro este tipo de materiales revolucionen el mundo de la natación.
Referencia: The Journal of Experimental Biology