Un estudio de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América (PNAS) descubrió una partícula de las secreciones anales de las langostas que podría ayudar a crear materiales camuflables, similares a la capa de invisibilidad del famoso personaje de ficción Harry Potter.

Los científicos reprodujeron por primera vez de forma sintética la estructura interna de una secreción de unos insectos que es capaz de reducir hasta un 94% el reflejo de luz. Los investigadores creen que este descubrimiento podría tener múltiples funciones, desde materiales que absorban la luz solar con mayor eficacia hasta dispositivos de camuflaje, incluso futuras capas de invisibilidad.

Sin embargo, la idea de conseguir una capa mágica que nos haga imperceptibles al ojo humano podría llegar a ser una realidad más pronto que tarde, si se tiene en cuenta el último descubrimiento llevado a cabo por científicos Universidad Estatal de Pennsylvania, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). La clave la tendrían las estructuras internas de unos insectos a las que se le atribuye la capacidad de reducir hasta un 94% el reflejo de la luz, según dio a conocer el sitio especializado National Geographic.

Los cicadélidos son unos pequeños insectos parecidos a las langostas, aunque pertenecientes a otro orden, el de los homópteros. Existen unas 20.000 especies distribuidas por todo el mundo y se caracterizan por sus vistosos colores y formas, por lo que rara vez pasan desapercibidos. Sin embargo, hay un rasgo distintivo que no llama tanto la atención, y es que secretan unas partículas capaces de repeler el agua y reducir significativamente la reflectividad de la luz de la superficie sobre la que se impregnan. Los científicos llevaban más de tres cuartos de siglo estudiando las propiedades de estos curiosos componentes, pero solo ahora han conseguido replicarlos con ayuda de una impresora 3D, lo que abre la ventana a un infinito de abanico de posibilidades, desde materiales que absorban la luz solar con mayor eficacia, hasta, quién sabe, diseñar una capa invisible, aseguran los investigadores.

Las partículas estudiadas pueden reducir el reflejo de la luz hasta un 94%, destacan los investigadores. (Pnas.org)

"Este descubrimiento podría ser muy útil para cualquier innovación tecnológica", asegura Lin Wang, becario postdoctoral en ingeniería mecánica y uno de los autores del estudio, quien argumenta que los resultados de su investigación podrían ayudar a desarrollar nuevos materiales: "Nuestro trabajo demuestra cómo entender la naturaleza puede ayudarnos a desarrollar tecnologías modernas". 

La clave está en los brochosomas, unas partículas de las que se habla desde hace 70 años. Los investigadores los encontraron en las secreciones de los saltamontes y observaron que estos insectos se impregnaban en ella, pero se desconocía su función. Durante esta investigación, los científicos han podido comprender a fondo como funcionan los brochosomas, que absorben la luz visible y la ultravioleta. 

En 2017, el catedrático de ingeniería mecánica y biomédica Tak-Sing Wong dirigió un trabajo de investigación en la Universidad Estatal de Pennsylvania que logró crear una primera versión sintética de brocosomas para estudiar su función. Siete años después han logrado imprimir la estructura en 3D, lo que permite investigar con luz infrarroja a diferentes longitudes de onda. 

En concreto, descubrieron que estas partículas fabricadas en el laboratorio eran capaces de reducir el reflejo de la luz hasta en un 94%: "Es la primera vez que vemos esto en la naturaleza: la capacidad para controlar la luz de una forma tan específica utilizando partículas huecas", aseguró Wong. 

Una capa como Harry Potter 

¿Qué llevaría a estos pequeños insectos a desarrollar unas estructuras tan complejas prácticamente imposibles de encontrar en la naturaleza?. Los firmantes del estudio barajan varias hipótesis, entre ellas el desarrollo de una especie de armadura que los mantenga libre de humedad y contaminantes hasta la creación de una ‘capa de invisibilidad similar a los de los superhéroes, aseguran. Sin embargo, según Wong, la teoría más probable es que lo hayan desarrollado para evitar a los depredadores.

Sea como fuere, lo que está claro es que estas nanoestructuras presentan no solo unas características incomparables, sino también un patrón único. Los investigadores descubrieron algo muy curioso: el tamaño de los agujeros de los brocosomas, responsables de su aspecto hueco y su forma similar a un balón de fútbol, es siempre el mismo en los miles de especies de cicadélidos: exactamente unos 600 nanómetros de diámetros -para hacernos una idea, la mitad del tamaño de una bacteria-, mientras que los poros tienen una longitud exacta de 200 nanómetros. 

En ese sentido los investigadores descubrieron que el diseño único de los brocosomas cumple una doble función: absorber la luz ultravioleta (UV), lo que reduce la visibilidad de los depredadores con visión de esta longitud de onda y dispersar la luz visible, lo que ayuda a crear un escudo antirreflectante contra posibles amenazas. Descubrieron, por ejemplo, que el tamaño de los orificios es perfecto para absorber la luz en la frecuencia ultravioleta.

Sin embargo, más allá de su función en la naturaleza, lo realmente prometedor del hallazgo es su utilidad práctica. Por ejemplo, podría servir para encontrar nuevos materiales para mejorar la eficiencia de sistemas de captación de la energía solar o el diseño de recubrimientos especiales que protejan a los fármacos de los daños ocasionados por la luz. Además, podría servir para fabricar cremas solares más potentes, e incluso dispositivos de camuflaje y, por qué no, hasta una capa de invisibilidad.