Palabra de experto 4 min

Los polímeros pueden actuar como catalizadores de la investigación

Entrevista con Darja Dubravcic, una investigadora croata experta en biomimética.
Los polímeros pueden actuar como catalizadores de la investigación
Los polímeros pueden actuar como catalizadores de la investigación

¿Podría explicarnos brevemente su trayectoria profesional?

Hace aproximadamente diez años realicé un doctorado en biología evolutiva. Desde entonces, me he dedicado a la investigación y me he interesado por las interacciones entre mi disciplina y otras disciplinas como, por ejemplo, la sociología, la ingeniería, la química y las matemáticas. Esta es una de las razones que me llevaron hasta la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) que, como su nombre indica, es multidisciplinar. Como experta en biomimética, me encuentro en la intersección entre varias disciplinas, y me alegra descubrir que, junto con la biomimética, la biología es la que más enriquece a otras disciplinas científicas. Antes de ir a buscar la inspiración en la naturaleza, primero es necesario entender cómo funciona. Esto puede ser difícil, puesto que la naturaleza también cambia, lo ha estado haciendo durante cerca de cuatro mil millones de años.

¿Cuáles son sus principales áreas de investigación en este momento?

En la EPFL, estamos explorando en varias direcciones. Buscamos desarrollar nuevos materiales, o encontrar nuevas formas de producir energía a través, por ejemplo, de nuevas generaciones de paneles solares. Disponemos también de un departamento de robótica altamente especializado. Esto es lógico, puesto que ahí es donde empezó todo. No debemos olvidar que en la base de la existencia de un robot está la intención de reproducir los comportamientos de los seres vivos y, si es posible, mejorarlos y optimizarlos. Como institución pública, tenemos la suerte de investigar en campos de la ciencia que pueden despertar el interés de empresas privadas, de modo que estas están dispuestas a financiar parte de nuestro trabajo. Como resultado de ello, trabajamos con ingenieros, un perfil de profesionales que buscan soluciones más concretas y realistas.

Ha mencionado los materiales. ¿Cómo es el proceso de crear un nuevo material inspirado en la naturaleza?

No podemos afirmar que estemos constantemente creando nuevos materiales. La mayoría de las veces, utilizamos materiales existentes e intentamos combinarlos o mezclarlos, tomando la inspiración de la naturaleza. Hace unos meses contactó con nosotros Stockli, un fabricante de esquíes que estaba buscando un material que proporcionara una gran rigidez en los tramos rectos para un rendimiento óptimo, pero que a la vez fuera lo bastante flexible y curvo para facilitar los giros. De entrada, habría sido lógico pensar que eran dos propiedades antagónicas. Entonces, una de nuestras investigadoras recordó una conferencia a la que había asistido, acerca del caparazón de la tortuga. Recordó que el modo en que estaban situadas las escamas permitía que esa coraza tan rígida resultara flexible durante la respiración del animal. Tras llevar a cabo varios ensayos, decidimos colocar dentro del esquí una plancha de aluminio con una hendidura en forma de zigzag adherida a un elastómero. La plancha y el elastómero proporcionan la flexibilidad suficiente para que el esquí realice giros rápidos y precisos. Este es tan solo uno de muchos ejemplos. Actualmente estamos intentando reproducir las propiedades autolimpiantes de los pétalos de las rosas.

¿Y de nuevo le vino a la memoria una conferencia?

Por desgracia, no. Estas coincidencias son poco habituales en nuestro tipo de trabajo. No obstante, los científicos de todo el mundo tenemos acceso a grandes bases de datos como Google Scholar, Pubmed, Ask Nature y otras. En definitiva, nuestra investigación se divide en dos partes: la primera, como en el caso del esquí, está relacionada con una necesidad o petición. Entonces miramos todos los tipos de soluciones que puede ofrecernos la naturaleza. La segunda parte es a la inversa. Nos fijamos en una característica presente en la naturaleza, la estudiamos, intentamos modelarla, y entonces miramos si podemos diseñar un material con las mismas propiedades.

¿Qué lugar ocupan los polímeros entre estos materiales?

Su papel se ha vuelto cada vez más importante, en especial, a partir de la llegada de las impresoras 3D. Podemos usar los polímeros para crear formas extremadamente complejas. Sin embargo, esta no es su única ventaja. Nuestro conocimiento sobre estos materiales mejora constantemente, de modo que están en permanente evolución. Son materiales sintéticos, que han sido diseñados por el hombre, y los químicos e ingenieros implicados en el sector son capaces de adentrarse hasta el propio corazón de cada material. Los avances realizados en el campo de la nanotecnología durante los últimos años han sido verdaderamente increíbles, de modo que actualmente es posible modificar las propiedades de un polímero simplemente enriqueciéndolo con un determinado nanomaterial. Como resultado, podemos utilizar un único polímero para reproducir el pico de un pato, que es flexible en el punto donde se une a la cabeza y muy duro en el otro extremo.

Los polímeros también nos ofrecen la posibilidad de «jugar» con las funcionalidades. Muchos laboratorios están intentando encontrar nanoestructuras que permitan modificar el color de un material. ¡Algunos insectos pueden hacerlo! Esto nos permitiría dejar de utilizar determinados pigmentos que son perjudiciales para el medioambiente. Finalmente, está nuestro Santo Grial: los dedos del gecko, el pequeño lagarto capaz de pasearse por cualquier tipo de techo gracias a la estructura de sus dedos.

 

¿Piensas que la biomimética tiene un límite?

Probablemente lo tenga, pero todavía no lo hemos alcanzado. Habremos superado sus límites cuando los materiales sean capaces de actuar de la misma manera que lo hace la naturaleza. Por ejemplo, cuando puedan autorepararse igual como lo hace el hueso, capaz de regenerar tejido después de sufrir una fractura. A pesar de que nuestro conocimiento evoluciona a gran velocidad, la capacidad de resiliencia de la naturaleza es tal, que lo más probable es que nunca logremos resolver todos sus misterios.

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