A veces, las soluciones más innovadoras a los problemas tecnológicos se esconden justo delante de nuestras narices, o mejor dicho, en nuestro propio patio trasero. Este es el caso de saltamontes, insectos comunes que producen misteriosas partículas llamadas brocosomas. Estas pequeñas joyas de la naturaleza podrían ser la clave para desarrollar materiales ópticos revolucionarios, vamos dispositivos de invisibilidad hasta recubrimientos para captar la energía solar de forma más eficiente.
Un equipo de investigadores de la Universidad Penn State ha arrojado luz sobre los secretos de los brocosomas, allanando el camino para una nueva generación de tecnologías bioinspiradas.
Los mágicos “globos” antirreflejos.
Imaginemos una pequeña esfera hueca, de sólo 600 nanómetros de tamaño (aproximadamente la mitad del tamaño de una bacteria), con una superficie salpicada de agujeros de 200 nanómetros. Una maravilla de la ingeniería natural: se trata del brocosoma, la partícula que producen los saltamontes para cubrir su cuerpo.
Pero, ¿para qué sirven estos extraños "globos" microscópicos? Durante décadas, los científicos han estado desconcertados sobre esta cuestión. Algunos plantearon la hipótesis de que se utilizaban para mantener limpios a los insectos, otros para hacerlos repelentes al agua.
Hoy, gracias al trabajo del equipo liderado por el profesor Tak Sing Wong, tenemos una respuesta sorprendente. Los brocosomas son un sistema antirreflejos muy sofisticado, ¡Capaz de absorber hasta el 94% de la luz incidente!
Saltamontes: invisibles para los depredadores (y no solo)
¿Por qué los saltamontes deberían preocuparse por reflejar la luz? Sencillo: para evitar ser visto por los depredadores. Muchos animales que cazan estos insectos, como aves y reptiles, tienen una visión que se extiende hasta el ultravioleta. ¿Y adivina qué? Los brocosomas son perfectos para absorber con precisión las longitudes de onda de los rayos UV, creando saltamontes prácticamente invisible para sus enemigos.
Pero eso no es todo. Los investigadores descubrieron que el tamaño de los agujeros en la superficie de los brochosomas también es crucial para dispersar la luz visible, creando una especie de "escudo antirreflectante" alrededor. En definitiva, gracias a estas prodigiosas partículas, los saltamontes pueden literalmente "desaparecer" de la vista. Siéntelo también ese buen olor a biomimetismo, ¿Verdadero? La ciencia que "copia" las ingeniosas soluciones de la naturaleza para resolver problemas de ingeniería. Estoy loco por eso.
De los timbres a las tecnologías del futuro
Lo sé, alguien (que paradójicamente tal vez ni siquiera leerá el artículo, deteniéndose en los titulares de las redes sociales) dirá: todo muy fascinante, pero ¿qué tiene que ver con nosotros los humanos? Bueno, mucho. Comprender los mecanismos subyacentes a las propiedades ópticas de los brochosomas del saltahojas podría allanar el camino para innumerables aplicaciones tecnológicas.
Piense en dispositivos que pueden hacernos invisibles, como las capas de invisibilidad de las películas de Harry Potter. O revestimientos supereficientes para paneles solares, que captan la luz sin reflejarla. ¿Y qué pasa con los protectores solares ultrapotentes o los sistemas de cifrado óptico, donde los datos sólo son visibles en determinadas longitudes de onda? Las posibilidades son prácticamente infinitas.
¿Cómo construir brocosomas artificiales?
Antes de poder explotar plenamente el potencial de los brocosomas, los investigadores tuvieron que superar un obstáculo importante: poder replicarlos en el laboratorio. Su geometría es tan compleja que reproducirlas ha sido durante mucho tiempo un enigma para los científicos.
Pero el equipo de Penn State no se rindió. Utilizando técnicas de impresión 3D muy avanzadas, lograron crear "fotocopias" sintéticas de brochosomas, ampliadas 20.000 veces en comparación con su tamaño natural (aproximadamente una quinta parte del diámetro de un cabello humano). Una auténtica obra maestra de la "ingeniería inversa", que permitió estudiar en detalle el comportamiento óptico de estas partículas.
En fin
Ven sottolinea Lin Wang, primer autor del estudio (que te enlazo aquí), la naturaleza es una maestra increíble para los científicos de materiales. Los saltamontes son sólo uno de los muchos ejemplos de animales que guardan preciosos secretos para la innovación tecnológica. "No se trata sólo de insectos", dice Wang. “Soy una fuente de inspiración”.
Detrás del diminuto cuerpo de un saltamontes se esconde una maravilla de la ingeniería óptica, resultado de millones de años de evolución. Un prodigio que, quién sabe, algún día podría brindarnos tecnologías dignas de una película de ciencia ficción.
