Victoria Fernández explica uno de los mayores enigmas de las superficies biológicas

Se trata de explicar de manera fehaciente y comprobada el modo en que las gotas se adhieren a los pétalos de rosa sin caer, manteniendo su volumen esférico, aunque la flor o los pétalos se encuentren boca abajo.

Victoria Fernández, investigadora en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, Forestal y del Medio Natural de la Universidad Politécnica de Madrid, participa de un estudio que explicaría el hecho que las gotas de rocío se queden pegadas a los pétalos de rosa. Un descubrimiento científico que puede abrir una nueva era en la construcción de materiales, en la absorción de líquidos por las plantas y, sobre todo, en la relación de las superficies con el agua en sus distintas variables.

Desde siempre, los investigadores científicos y otros expertos en ciencia han tratado de conocer y dar respuesta a este atractivo y curioso fenómeno de la naturaleza. Se trata de explicar de manera fehaciente y comprobada el modo en que las gotas de rocío se adhieren a los pétalos de rosa sin caer, manteniendo su volumen esférico, aunque la flor o los pétalos se encuentren boca abajo.

Efecto pétalo de rosa

El fenómeno es conocido como “efecto pétalo de rosa” y se trata de una superficie muy hidrófoba, que mantiene las gotas de agua casi esféricas, aunque curiosamente no se desplazan ni resbalan, sino que permanecen adheridas, lo que es una gran incógnita para la ciencia.

En una primera fase, se seleccionó una variedad de rosa cuyos pétalos mantenían adheridas las gotas de agua de manera similar en su cara de arriba (haz) y de abajo (envés). Se observó que tanto la textura como la rugosidad de ambas superficies del pétalo (tanto el haz como el envés) son muy diferentes. Sin embargo, se mojan de modo similar por las gotas de agua. Así que solo la rugosidad de la superficie no sirve para explicarlo todo.

La investigadora Victoria Fernández es una de las académicas que participará en el curso: “Experto internacional en riego y nutrición en arándanos” impartido por la Universidad de Almería en conjunto con Blueberries Consulting, a partir del 17 de octubre próximo.

AFM

Finalmente, el análisis mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) dio la respuesta, al permitir analizar la superficie del pétalo a escala muy fina, de nanómetros. El AFM además de percibir la rugosidad, es capaz de captar la composición química de la superficie. Así se descubrió que la superficie de los pétalos a esa escala tiene rugosidad fractal, en un rango entre 5 nm (nanómetros) y 20 µm (micrómetros).

A esta escala nanométrica se encontró que la superficie del pétalo tiene un teselado (patrón de figuras) irregular que recubre completamente la superficie, aunque lo más llamativo es que esa tesela está formada por nanozonas hidrofílicas e hidrofóbicas que se alternan, lo que resuelve el misterio de por qué el pétalo de rosa es hidrófobo pero adherente al agua a la vez.

Aplicaciones innovadoras

Hay que subrayar que, a nivel de las superficies vegetales, estas zonas hidrofílicas son de enorme interés, pues pueden tener un papel fundamental para la absorción de agua y solutos depositados sobre las hojas, como aerosoles o pulverizaciones foliares de productos agroquímicos, y también pueden ser puntos vulnerables para el ataque de plagas y enfermedades.

Al develar el secreto del “efecto pétalo de rosa”, su gran rugosidad de superficie y heterogeneidad química, al contar con zonas hidrofílicas e hidrofóbicas que se alternan, permitirá a la ciencia de materiales y la biomimética (que es la ciencia que estudia los modelos naturales para imitarlos), desarrollar nuevas superficies de gran utilidad y aplicaciones innovadoras en las plantas.

  • Confeccionado con texto de Victoria Fernández publicado en The Conversation

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