Científicos han creado una estructura metálica que no se se puede hundir en el agua
Investigadores de Estados Unidos y China, inspirados en las arañas de agua y las hormigas de fuego, crearon una estructura metálica que flota. Tiene propiedades hidrófugas que evitan que se inunde, incluso si se coloca a menudo en el agua o si esta se daña, informa la Oficina de Prensa de la Universidad de Rochester. Esto permitirá en el futuro la creación de barcos insumergibles o la impermeabilización de la electrónica. Una descripción detallada del desarrollo se encuentra en la revista ACS Applied Materials and Interfaces.
Los ingenieros han aplicado su conocimiento de que el aire hace que los objetos floten. Al principio de su trabajo, utilizaron pulsos láser ultracortos (flashes de femtosegundos) para grabar estructuras complejas de micro y nanoescala en superficies metálicas que capturan el aire y hacen que las superficies sean superhidrofóbicas (repelentes al agua). Sin embargo, el experimento ha demostrado que después de una larga estancia en el agua, los productos metálicos comienzan a perder sus propiedades hidrofóbicas.
La solución nueva fue sugerida por los científicos utilizando como referencia a las arañas y a las hormigas, que pueden estar bajo el agua o en su superficie durante mucho tiempo. ¿Cómo? Tomar aire en un espacio confinado. Por ejemplo, las arañas de agua crean una telaraña en forma de cúpula submarina – la llamada campana de buceo – que llenan con aire que se transporta desde la superficie entre sus pies súper hidrofóbicos y la cavidad abdominal. De manera similar, las hormigas de fuego pueden recolectar balsas de sus propios cuerpos súper hidrofóbicos, sosteniendo burbujas de aire entre ellos.
Se han creado estructuras en las que las superficies mecanizadas en dos placas de aluminio paralelas miran hacia adentro en lugar de hacia afuera, por lo que están cerradas y no están sujetas al desgaste externo. Los científicos han calculado la distancia a la que deben colocarse las placas para capturar y mantener suficiente aire para mantener la flotabilidad de la estructura. El resultado es un producto con un compartimento hermético.
Los ingenieros colocaron la estructura en el agua y colocaron una carga de peso encima de ella. No fue sino hasta dos meses después que se volvió a sacar. Incluso después de ese tiempo, la estructura rebotó de nuevo a la superficie tan pronto como se retiró la carga de peso. Además, el producto se mantuvo a flote incluso después de daños repetidos: el aire seguía en la estructura, y era suficiente para evitar que se hundiera en el fondo.
Los investigadores usaron aluminio para su producto, pero como se observó en el trabajo, su proceso de «grabado» puede ser aplicado a otros metales. Además, durante su investigación, los científicos han hecho progresos significativos en la velocidad de procesamiento de las superficies metálicas. Primero, les llevó una hora aplicar «patrones» a una superficie de 2,5 por 2,5 centímetros. Luego aceleraron el proceso, utilizando láseres siete veces más potentes y rápidos.
