Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Cómo salir seco tras una inmersión profunda en el agua

La noticia de la investigación la divulga hoy David L. Chandler, de la Oficina de prensa del Massachussets Institute of Technology (MIT) y se refiere al recién publicado trabajo de un grupo de científicos del MIT, en colaboración con otros del London’ Natural History Museum, en la revista Journal of the Royal Society Interface

Cómo salir seco tras una inmersión profunda en el agua
La noticia de la investigación la divulga hoy David L. Chandler, de la Oficina de prensa del Massachussets Institute of Technology (MIT) y se refiere al recién publicado trabajo de un grupo de científicos del MIT, en colaboración con otros del London’ Natural History Museum, en la revista Journal of the Royal Society Interface
 
https://newsoffice.mit.edu/2014/how-cormorants-emerge-dry-after-deep-dives-0616
 
Es bien conocido que las plumas repelen el agua (un pato, al salir del agua está aparentemente seco) y se ha dado como establecido que la causa de ello es una capa aceitosa que las impregna exteriormente y que hace que algunas aves, como los cormoranes, puedan sumergirse hasta a 30 metros de profundidad en el agua buscando una presa pero que al emerger su apariencia sea la de estar secos. Esa capa impermeabilizante se secreta por la glándula uropígea, también llamada la glándula del acicalamiento que se encuentra en la mayoría de las aves en la parte dorsal de la cola. La secreción de esa glándula consiste en una combinación de ceras ésteres, ácidos grasos, y vitamina D. Además, al efecto repelente al agua colabora la carga electrostática que recibe la pluma aceitada al ser frotada. Las aves suelen frotar su cabeza contra esa glándula y su aceite lo transfieren a sus plumas y el resto del cuerpo (La región de la cola se suele acicalar usando el pico). La glándula uropígea se halla grandemente desarrollada en muchas aves acuáticas como los patos.
Otros científicos pensaban que la estructura peculiar de las plumas debería ser un factor importante. Las plumas son la característica distintiva de las aves, realmente la única que no comparten con ningún otro grupo de animales. La estructura de las plumas ya formadas, tejido muerto, es realmente compleja, es como una lámina dividida en gran cantidad de elementos. En una pluma típica la parte central es conocida como raquis, con el aspecto de una caña hueca, pero rígida; La parte inferior del raquis es el cálamo o cañón, que se inserta en la piel. El cañón tiene en la parte inferior un orificio denominado ombligo inferior y en la superior otro orificio denominado ombligo superior. En los márgenes laterales del raquis crece el vexilo, el cuerpo visible y de mayor área de la pluma, formado por una complicada red de uñas entrelazadas llamadas bárbulas, que dan la textura de un tejido muy ligero con la capacidad de soportar una carga pesada por unidad de área, lo que permite a las aves volar. Las bárbulas parten de las barbas, que se disponen en forma paralela a lo largo del raquis. Cada bárbula lleva varios ganchillos, que se entrelazan con los de las bárbulas adyacentes y forman la intrincada red del vexilo.
 
 
¿Cómo dilucidar la participación de los efectos químicos y los estructurales en el resultado final?  Para conseguirlo los investigadores trabajaron con plumas de seis tipos diferentes de aves buceadoras, las recubrieron con una capa que neutralizaba el efecto de sus aceites naturales y, a continuación, depositaron una cubierta final de material hidrófobo para prevenir que las variaciones en la composición de aceite pudieran afectar a los resultados. De ese modo las diferencias observables entre unas plumas y otras se deberían a su estructura, no a su capa impermeabilizante-
 
 
Se sabía que durante las inmersiones, se atrapa por las plumas una fina capa aislante de aire llamado “plastrón” lo que hace que el agua no entre en contacto directo con la piel situada debajo de las plumas. Pero la sorpresa del equipo de investigadores fue comprobar que a una profundidad de unos pocos metros – mucho menos que la profundidad de estas aves pueden alcanzar – el plastrón colapsa, lo que permite que el agua penetre entre las estructuras de plumas. Pero también comprobaron que existe una especie de “efecto de secado inmediato”, es decir que el aceite de la cubierta cambia la energía necesaria para mojar completamente barbas y barbillas de la pluma y, en consecuencia, cuando las aves emergen del agua, “si una pluma se moja, no hay necesidad de que se seque, en el sentido tradicional de la evaporación”, según el investigador Cohen. “Se puede secar expulsando directamente el agua de su estructura en una especie de secado espontáneo”. Y en este fenómeno juega un papel importante la microestructura de sus plumas. El análisis del MIT también mostró que este proceso sólo funciona con agua. Si una pluma se encuentra inmersa en aceite, como sucede tras una contaminación por vertido de petróleo, las plumas quedan permanentemente humedecidas.
 
 
Pero estos descubrimientos ¿podrán tener consecuencias prácticas en nuestra vida diaria? Si, cuando seamos capaces de copiar y emular adecuadamente a la Naturaleza y diseñemos superficies o tejidos artificiales con superficies hidrófobas, de modo que tras mojarse, si su diseño es correcto, baste agitarlos para quedar perfectamente secos.
 
 
 
Referencia del artículo:
 
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24789563
 
Video: https://www.youtube.com/watch?v=k3L0p1y1aW4