Innovaciones bioinspiradas en la dinámica de flujo líquido descubiertas por científicos en Hong Kong

MadridCientíficos de la Universidad Politécnica de Hong Kong han descubierto una nueva forma de controlar el movimiento de los líquidos, inspirados por la planta africana Crassula muscosa. Este hallazgo podría mejorar significativamente la tecnología de dinámica de fluidos.

Puntos clave del descubrimiento:

• Antes se creía que los líquidos solo podían moverse en una dirección fija.
• La Crassula muscosa puede transportar líquidos en direcciones seleccionadas.
• El mecanismo único de esta planta podría inspirar nuevas tecnologías de transporte de fluidos.

Crassula muscosa se encuentra en Namibia y Sudáfrica. El agua es escasa en su entorno natural. La planta se ha adaptado desarrollando pequeñas hojas que regulan el flujo de agua. Estas hojas tienen una forma irregular que ayuda a dirigir el agua a áreas específicas.

Cuando los investigadores administran el mismo líquido a dos brotes de esta planta, el líquido puede desplazarse hacia la punta en un brote y hacia la raíz en el otro. Esto ocurre debido a los ángulos diferentes entre el cuerpo del brote y sus pequeñas aletas.

Científicos han descubierto cómo controlar la superficie curva de un líquido, conocida como menisco. Cuando las aletas se doblan más en la punta, el líquido se mueve en esa dirección. Si las aletas están más verticales, el líquido fluye hacia la base. Con este conocimiento, han creado estructuras impresas en 3D llamadas CMIAs que funcionan como estas aletas.

Las aletas artificiales ahora pueden ser controladas mediante un campo magnético, permitiendo cambiar dinámicamente la dirección del flujo de líquido. Esto representa un gran avance, ya que las aletas naturales no tienen la capacidad de moverse.

Las aplicaciones potenciales de los CMIAs son diversas. Estos pueden emplearse en:

• Microfluidos
• Síntesis química
• Diagnósticos biomédicos
• Mezcla de líquidos

El diseño CMIA puede utilizarse para crear válvulas en forma de T para mezclar productos químicos. Este método no presenta los problemas de calentamiento que se observan en otras tecnologías microfluídicas y es compatible con diversos productos químicos.

Este descubrimiento puede revolucionar muchos campos. La tecnología para controlar el flujo de líquidos en tiempo real abre nuevas oportunidades para la ciencia y la industria. Estos avances pueden optimizar procesos químicos, pruebas médicas y gestión del agua.

Los métodos actuales para el movimiento de fluidos presentan problemas en cuanto a dirección y eficiencia. Estudiar cómo funciona la Crassula muscosa puede ayudarnos a resolver estos inconvenientes. Pienso que la investigación futura basada en esta planta tiene el potencial de mejorar nuestra tecnología. Veamos cómo se desarrolla esta idea inspirada en la naturaleza.

El uso de procesos naturales en materiales artificiales siempre ha sido prometedor. Este nuevo estudio respalda este enfoque. Los futuros avances podrían incluir diseños más complejos y flexibles inspirados en diversas plantas y animales. La naturaleza sigue enseñándonos valiosas lecciones.