{"id":100744,"date":"2022-01-07T19:14:32","date_gmt":"2022-01-08T00:14:32","guid":{"rendered":"http:\/\/elcuartopoder.com.mx\/nw\/?p=100744"},"modified":"2022-01-07T19:15:30","modified_gmt":"2022-01-08T00:15:30","slug":"efecto-petalo-de-rosa-desvelado-por-que-el-rocio-no-cae-de-la-flor-aunque-se-gire-la-planta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elcuartopoder.com.mx\/nw\/entretenimiento\/tecnologia\/efecto-petalo-de-rosa-desvelado-por-que-el-rocio-no-cae-de-la-flor-aunque-se-gire-la-planta\/","title":{"rendered":"Efecto p\u00e9talo de rosa: desvelado por qu\u00e9 el roc\u00edo no cae de la flor aunque se gire la planta"},"content":{"rendered":"\n

Aunque se trata de una superficie que repele el agua, las gotas se adhieren a esta superficie<\/h2>\n\n\n\n

Hace d\u00e9cadas que expertos en ciencia de materiales de todo el mundo tratan de dar respuesta a un bell\u00edsimo fen\u00f3meno de la naturaleza: el modo en que las esf\u00e9ricas gotitas de roc\u00edo se adhieren a los p\u00e9talos de la flor m\u00e1s popular del mundo, y no se caen, aunque pongamos la flor boca abajo. Este fen\u00f3meno recibe el nombre de efecto p\u00e9talo de rosa. Encontrar la soluci\u00f3n a este enigma abre un mundo de posibilidades en la biolog\u00eda y en el desarrollo de nuevos materiales.<\/p>\n\n\n\n

La hoja del Lotus y el p\u00e9talo de rosa<\/h3>\n\n\n\n

Hay dos superficies vegetales muy singulares, de gran inter\u00e9s para la ciencia de materiales por su relaci\u00f3n con el agua: el haz de la hoja del Lotus (Nelumbo nucifera), s\u00edmbolo de pureza por sus propiedades autolimpiantes (efecto Lotus) y el haz del p\u00e9talo de rosa, por la enorme adherencia de las gotas (efecto p\u00e9talo de rosa).<\/p>\n\n\n\n

Ambas superficies son muy hidr\u00f3fobas (las gotas de agua sobre ellas son casi esf\u00e9ricas), pero en la hoja del Lotus las gotas resbalan, mientras que al p\u00e9talo de rosa se adhieren. Una inc\u00f3gnita de primer orden que no es cuesti\u00f3n de magia, sino de ciencia.<\/p>\n\n\n\n

Habitualmente, estos fen\u00f3menos se han interpretado considerando \u00fanicamente la rugosidad de las superficies y su condici\u00f3n hidr\u00f3foba y uniforme. As\u00ed ocurr\u00eda en el art\u00edculo de Lin Feng publicado en 2008 <\/a>en el que dio nombre a este fen\u00f3meno. Sin embargo, el enigma no resuelto es c\u00f3mo la misma justificaci\u00f3n cient\u00edfica pod\u00eda explicar tanto la repelencia de las gotas de agua por las hojas del Lotus, como la adherencia de las gotas al p\u00e9talo de rosa. Algo no cuadraba.<\/p>\n\n\n\n

La enorme complejidad de las superficies vegetales<\/h3>\n\n\n\n

Llevamos mas de doscientos a\u00f1os intentando comprender como \u201cmojan\u201d las superficies, tanto biol\u00f3gicas como sint\u00e9ticas. Asimismo, desde hace dos siglos se han realizado investigaciones para analizar la composici\u00f3n qu\u00edmica y la estructura de las superficies de los \u00f3rganos vegetales con limitado \u00e9xito, debido a su enorme complejidad.<\/p>\n\n\n\n

Un problema inherente al estudio de las superficies vegetales es que su estructura puede alterarse al arrancar el \u00f3rgano de la planta. Los p\u00e9talos son muy delicados y su superficie pierde su forma natural poco despu\u00e9s de separarse de la flor.<\/p>\n\n\n\n

P\u00e9talos naturales en el laboratorio<\/h3>\n\n\n\n

En un novedoso estudio interdisciplinar entre diferentes centros de investigaci\u00f3n espa\u00f1oles<\/a>, hemos conseguido utilizar p\u00e9talos naturales para analizar \u2013a la nanoescala\u2013 no s\u00f3lo la morfolog\u00eda (como hasta ahora), sino tambi\u00e9n las propiedades qu\u00edmicas que determinan su mojado.<\/p>\n\n\n\n

En una primera fase, seleccionamos una variedad de rosa cuyos p\u00e9talos manten\u00edan adheridas las gotas de agua de manera similar en su cara de arriba (haz) y de abajo (env\u00e9s). Conseguimos caracterizar ambas caras en p\u00e9talos naturales, someti\u00e9ndolos a un tratamiento que preservara su estructura.<\/p>\n\n\n\n

Con el microscopio electr\u00f3nico de barrido (SEM) observamos que tanto la textura como la rugosidad de ambas superficies del p\u00e9talo (la cara de arriba\/haz y abajo\/ env\u00e9s) son muy diferentes. Sin embargo, se mojan de modo similar por las gotas de agua. As\u00ed que la rugosidad no sirve para explicarlo todo. Hab\u00eda que mirar m\u00e1s profundamente para encontrar la clave del efecto p\u00e9talo de rosa.<\/p>\n\n\n\n

El microscopio de fuerzas at\u00f3micas (AFM) resolvi\u00f3 el misterio<\/h3>\n\n\n\n

El an\u00e1lisis mediante microscop\u00eda de fuerza at\u00f3mica (AFM) nos dio la respuesta. El AFM permite analizar la superficie del p\u00e9talo a escala muy fina, nan\u00f3metros, y esencialmente funciona \u201cpalpando\u201d con mucha delicadeza las superficies con una punta extremadamente afilada. Adem\u00e1s de percibir la rugosidad, el AFM es capaz de \u201cnotar\u201d la composici\u00f3n qu\u00edmica. As\u00ed descubrimos que la superficie de los p\u00e9talos a esa escala tiene rugosidad fractal en el rango entre 5 nm y 20 \u00b5m.<\/p>\n\n\n\n

\"Imagen
Imagen obtenida mediante microscop\u00eda de fuerza at\u00f3mica de un p\u00e9talo de rosa. La altura se corresponde con la morfolog\u00eda y muestra la gran rugosidad a escala micro y nanom\u00e9trica. Los puntos azules se corresponden con zonas hidr\u00f3filas, en su mayor\u00eda en lo m\u00e1s alto de la superficie de la rosa – Author provided<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Tambi\u00e9n encontramos que a escala nanom\u00e9trica la superficie del p\u00e9talo tiene un teselado irregular, un patr\u00f3n de figuras que se repite, y que recubre completamente la superficie.<\/p>\n\n\n\n

Pero a\u00fan hay algo m\u00e1s llamativo, y es que esa tesela \u00edntima est\u00e1 formada por nano-zonas hidrof\u00edlicas e hidrof\u00f3bicas que se alternan. Y con esto se resuelve el misterio de por qu\u00e9 el p\u00e9talo de rosa es hidr\u00f3fobo pero adherente al agua a la vez. La existencia de peque\u00f1as zonas hidrof\u00edlicas entremezcladas con \u00e1reas hidr\u00f3fobas de mayor abundancia en la superficie de los p\u00e9talos de rosa permite a las gotas de agua (de naturaleza polar) adherirse, a pesar de que la superficie es hidr\u00f3foba por su gran rugosidad y porque la mayor\u00eda de la superficie lo es.<\/p>\n\n\n\n

Por extra\u00f1o que parezca, ambas caras del p\u00e9talo tienen la misma dimensi\u00f3n fractal y esto explica que las gotas de agua interaccionen de modo parecido, pese a que la rugosidad total es unas diez veces mayor en el haz que en la del env\u00e9s.<\/p>\n\n\n\n

Con estos nuevos resultados se explica de forma natural la diferencia entre el efecto Lotus y el efecto p\u00e9talo de rosa.<\/p>\n\n\n\n

Ambas superficies son extremadamente rugosas, pero en el p\u00e9talo de rosa el material que lo recubre (la cut\u00edcula) presenta un teselado de forma hidrof\u00edlica\/hidr\u00f3foba, mientras que en la hoja del Lotus es homog\u00e9neamente hidr\u00f3fobo, con un recubrimiento extra de nanotubos de ceras depositadas sobre la cut\u00edcula, que hace que la gota se desprenda.<\/p>\n\n\n\n

\u00cdntimamente, a escala nanom\u00e9trica, a la que solo nos permite acceder el microscopio de fuerzas at\u00f3micas, es posible apreciar esa diferencia entre estas dos superficies vegetales y entender por qu\u00e9 las gotas de roc\u00edo se anclan a la rosa y no a la hoja del Lotus.<\/p>\n\n\n\n

Materiales del futuro e implicaciones biol\u00f3gicas<\/h3>\n\n\n\n

Tras estos resultados, los estudios de mojabilidad de materiales naturales o sint\u00e9ticos que se desarrollen en un futuro deber\u00edan valorar la posible heterogeneidad qu\u00edmica de las superficies.<\/p>\n\n\n\n

A nivel de las superficies vegetales, \u00e9stas zonas hidrof\u00edlicas son de enorme inter\u00e9s pues pueden tener un papel fundamental para la absorci\u00f3n de agua y solutos depositados sobre las hojas, como aerosoles o pulverizaciones foliares de productos agroqu\u00edmicos, y tambi\u00e9n pueden ser puntos vulnerables para el ataque de plagas y enfermedades.<\/p>\n\n\n\n

La presencia, relevancia y abundancia de zonas hidrof\u00edlicas en las superficies vegetales es actualmente una caja de Pandora que acabamos de abrir y que previsiblemente nos deparar\u00e1 muchas sorpresas.<\/p>\n\n\n\n

Desvelar el secreto del p\u00e9talo de la rosa, su gran rugosidad y heterogeneidad qu\u00edmica, permitir\u00e1 a la ciencia de materiales y la biomim\u00e9tica desarrollar nuevas superficies de gran utilidad. El campo est\u00e1 abierto.<\/p>\n\n\n\n

Por: <\/p>\n\n\n\n

Victoria Fern\u00e1ndez es Associate professor, Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid (UPM)<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Jaime Colchero es Profesor Titular. F\u00edsica del Estado S\u00f3lido, c\u00f3digo Unesco 2211, Universidad de Murcia<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Este art\u00edculo fue publicado originalmente en The Conversation<\/a>.<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

fuente: https:\/\/www.abc.es\/ciencia\/abci-efecto-petalo-rosa-desvelado-rocio-no-flor-aunque-gire-planta-202201070149_noticia.html<\/p>\n\n\n\n

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