Biomimética: aprendiendo de la biodiversidad

Una de las normas de las tecnologías de fabricación de ciencia de los materiales y de la robótica es aprender de las estructuras y funciones de los organismos vivos.

Los métodos para observar a los organismos vivos y la medición de propiedades físicas microscópicas han avanzado mucho en los últimos años con el rápido desarrollo de la nanotecnología. 

A través del microscopio electrónico se ha revelado que organismos vivos poseen estructuras jerárquicas compuestas por nanoestructuras y microestructuras. Dichas estructuras jerárquicas perteneciente a los organismos vivos están siendo imitadas artificialmente y se está aprendiendo de las funciones específicas que surgen de tales estructuras. Estas investigaciones que intentan "crear cosas nuevas imitando las características de los organismos vivos" se llaman "biomimética".

La empresa “Teijin” creo la fibra Morphotex creó la primera fibra cromogénica basada en una nanoestructura que no contiene colorante. Para su fabricación utilizaron el principio de color de la mariposa Morpho, lo que representa un avance significativo en la historia de los colorantes artificiales y naturales.
MariposaFigura 1. Mariposa Morpho con sus alas formadas por una nanoestructura en forma de laminas
La estructura está compuesta de pequeñas láminas (alrededor de 60) de 70 nanómetros de espesor cada una hecha de poliéster o nylon. Se puede ver de 4 colores: rojo, verde, azul y violeta.
Mariposa
Figura 2. Microscopía electrónica mostrando la conformación de la fibra.
El color final que adquiera la fibra dependerá del espesor de cada lámina que conforma la fibra. No se utilizan ni colorantes no pigmentos. Los distintos colores se obtienen por la variación del espesor de las láminas y la estructura de la fibra. Desde el punto de vista industrial, se cree que se reducirá el consumo de energía y la cantidad de basura generada ya que no es necesario el empleo de colorantes. Las fibras tienen varias aplicaciones, como ser, filamentos, fibras cortas y materiales pulvirulentos. 
Debido a la característica anisotrópica y su brillo, se espera que la fibra tenga aplicaciones en distintos campos de la industria, no solo limitado para la fabricación de telas. Entre otros, puede emplearse en pintura, cosmética y aun en trabajos de arte. MORPHOTEX® ya es usado comercialmente para ropa, esmalte de unas, rímel, recubrimiento de instrumentos musicales y cañas de pescar.
La coloración por interferencia óptica puede dar claridad, transparencia y una sensación de profundidad. La anisotropía hace que el color cambie sutilmente cuando se cambia el ángulo de visión.
     Jueves 16 de Julio de 2020