Noticias

Hojas de tiquizque podrían ayudar en la producción de pinturas y telas

Manrique Vindas Segura
18. 01. 17

El estudio de las estructuras microscópicas de insectos y plantas que se realiza en el Centro de Investigaciones en Estructuras Microscópicas de la Universidad de Costa Rica (CIEMIC-UCR) ha llevado a los científicos a inspirarse en la naturaleza para crear novedosos materiales.

Los investigadores de la UCR cuentan con equipos altamente sofisticados para realizar análisis microscópicos de materiales.

Tal es el caso de la investigación que ha estudiado la estructura de las hojas de tiquizque con ayuda sofisticados  equipos que utilizan la microscopía electrónica de barrido (MEB).

Esta tecnología permitió dilucidar a qué se debe que las hojas de tiquizque no se mojen aunque les caiga agua o se sumerjan en ella. Se debe a que  la hoja de tiquizque está compuesta por formaciones microscópicas llamadas ceras, las cuales se acomodan de manera tal que al contacto con el agua esta no penetra la superficie.

La estructura permite que la gota conserve su forma esférica, lo que le facilita rodar por la superficie de la hoja. Esto ayuda que la superficie de la hoja seque rápidamente, a la vez que al rodar sobre ella las gotas arrastran las partículas de polvo o suciedad que se hayan acumulado.

Para los científicos estas son características hidrofóbicas y de autolimpieza que pueden ser imitadas, al trasladar esta microestructura de la hoja de tiquizque a nuevos materiales.

De esta manera se lograría elaborar pinturas o recubrimientos que impermeabilicen las superficies repeliendo el agua. De igual forma se podrían crear telas ideales para practicar ciertos deportes,  ya que no retendrían el sudor, o bien vestidos de baño que permanezcan siempre secos.

Los resultados del estudio de las hojas de la planta de tiquizque a nivel microscópico se publicaron en el volumen 25, N° 2 del 2016 de la revista Acta Microscópica, bajo el título “Descripción ultraestructural de la hoja de tres especies de aráceas (Araceae) con características hidrofóbicas”.

Imitando a la naturaleza

La ciencia estudia los principios funcionales y estructurales de algunas superficies biológicas de plantas o insectos para descubrir si es factible su utilización en sistemas artificiales. Este campo se llama biomimetismo.

Entre los atributos más importantes que se buscan está la hidrofobicidad, que es la repelencia del agua, esto permite resolver problemas físicos y fisiológicos relacionados con el medio ambiente.

Los científicos del CIEMIC de la UCR vienen investigando sobre estos temas  desde el 2010.  Al principio estudiaron las alas de moscas, pero no encontraron atributos interesantes.

Después de analizaron otras plantas hasta que finalmente se concentraron en la superficie foliar de tres especies vegetales de Aráceas para reconocer y describir patrones en la estructura de la superficie foliar que las hacen hidrofóbicas.

Ellas son Xanthosoma roseum, Xanthosoma sagittifolium (tiquizque) y Philodendrun strictum. El objetivo final es el  desarrollo de nuevos materiales que posean estas características.

Luego de estudiar estas Aráceas, lo científicos continuaron estudiando orquídeas, en las cuales exploran no solo las hojas, sino otras partes de la planta.

Para empezar a probar estas estructuras microscópicas se harán impresiones en 3D. Con estas muestras plásticas comenzarán a experimentar para buscar la forma de trasladar las propiedades del material biológico a uno artificial.

Al respecto el investigador principal del proyecto, el Dr. Axel Retana  Salazar, dijo que están experimentando con unos polímeros artificiales que tienen propiedades similares. “La idea es copiar la estructura de la planta y convertirla en un material ya sea sólido como una tela o líquido como una pintura”, explicó.

Agregó que “un polímero usted puede darle la forma que quiera, desde una pintura líquida, hasta un recubrimiento, hasta una tela, hasta o un sólido para un sobre”.

Por ejemplo “una tela que sea impermeable al agua, imagínese: no se le pega el sudor, se limpia sola, no se moja en un aguacero. Una pintura que puede funcionar como un revestimiento de cascos de barcos para repeler el agua”. Más información al correo-e: apretana@gmail.com

Así se observa la superficie de la hoja de tiquizque a través del microscopio.

EQUIPO INTERDISCIPLINARIO DE INGENIEROS Y BIÓLOGOS

  • Alexander Rodríguez Arrieta. Biólogo
  • Marisol Jiménez Chavarría. Bióloga especialista en botánica
  • Axel Retana Salazar. Biólogo
  • Fernando Salas Fumero. Ingeniero Químico y Mecánico
  • Olman Alvarado Rodríguez. Ingeniero en recursos naturales
  • Hennia Cavallini Solano. Profesora del área de Materiales de la Escuela de Ingeniería Mecánica