https://bodybydarwin.com
Slider Image

El vostre guia sobre els usos pràctics de llims de peixos, cola de cucs de glowwow i altres animals

2021

Les aigües de la ciutat de Nova York solien omplir-se amb centenars de milers d’acres de llits d’ostres. Abans que els humans els embrutessin i contaminessin les aigües, aquestes ostres es van cementar entre les roques i les unes amb les altres.

"Suposadament en època colonial, el port de Nova York era tan espès amb ostres que pràcticament podríeu passejar-hi", diu Jonathan Wilker, químic i enginyer de materials de la Universitat Purdue a West Lafayette, Indiana.

Quan es poden agafar cúmuls densos d’ostres com aquests, serveixen l’entorn litoral filtrant l’aigua, mantenint la brutícia i la sorra al seu lloc i absorbint la força de l’onada. Tot això és possible a causa de les potents ostres de ciment que permeten fondre el seu cos.

Aquesta no és l'única manera que els humans es poden beneficiar de les substàncies que fan els animals. Wilker i altres científics de tot el món estan estudiant com i per què els animals fabriquen coles i llims, i intenten crear les seves pròpies versions. Aquests treballadors de goma esperen posar els seus materials bioinspirats per funcionar com a coles quirúrgiques, alternatives més segures per a alguns dels adhesius que utilitzem ara, o coles temporals que es desprenen quan ja no es necessiten.

"Hi ha adhesius al nostre voltant, a tot arreu", diu Wilker. “Molt és permanent, i no ens és gaire bo. Així que crec que tenim molt marge per millorar ”.

Les ostres no estan soles a l’hora d’utilitzar pastes enganxoses. Els musclos, els percebes i altres criatures marines s’obstinen a les roques i als seus companys per algunes raons. Reunir-se en comunitats lligades a la cola protegeix que aquests crits siguin colpejats per les onades, recollits per aus marines famolines o que pugin trobar un company pel seu compte.

"Bàsicament la seva supervivència depèn d'ella, diu Wilker, que estudia adhesius d'ostres i musclos.

Aquests animals marins podrien inspirar coles quirúrgics i dentals que no són tòxics i mantenen el teixit junt als límits humits del cos humà. "La majoria dels nostres adhesius no s'instal·len en ambients humits ... així que hem de mirar a la natura les respostes que aquí diu.

Les eines en què confien més sovint els cirurgians no són ideals. Les sutures i les grapades agiten els forats del teixit sa. "Estàs creant tots aquests llocs d'estrès mecànic, estàs creant llocs d'infecció per a la infecció, diu Wilker. Quant als cargols, és increïble la quantitat d'os saludables que heu de perforar només per mantenir un plat al seu lloc si voleu connectar peces. d’os. Crec que els resultats dels pacients serien molt millors si poguéssim passar de sutures, grapats i cargols a adhesius ".

La cola de musclo pot ser ideal per als teixits tous, mentre que les ostres el ciment més fort es podria utilitzar als ossos. Wilker i els seus col·laboradors treballen també en coles inspirades en bio per a altres situacions, fent que funcionin bé en diferents condicions.

Molts dels productes que utilitzem en la nostra vida diària es mantenen junts amb coles permanents. "Si penseu en informàtics, mobles o interiors de cotxes o llibres de telèfons o sabates al final de la seva vida útil durant la major part, simplement els introduïm en abocadors", diu Wilker. "Com aconseguiràs tots? els components preciosos del vostre ordinador o del vostre ordinador portàtil a part? "El seu equip treballa en coles inspirades en bio que es degraden quan ja no es necessiten, facilitant el reciclatge.

També estan treballant en els anti-fouling per frustrar els animals amb dissenys enganxosos als bucs dels vaixells. Barnacles i altres autònoms augmenten l’arrossegament i la combustió d’un combustible del vaixell, i actualment són dissuadits per les pintures de color vermell que filtren ions de coure a l’aigua. "En essència, la nostra tecnologia anti-fouling actual és matar tot el que hi ha a l'aigua que hi ha al voltant del vaixell Wilker." Si primer podeu entendre com s'enganxen els animals, podeu utilitzar aquesta informació per desenvolupar recobriments als quals els animals no es poden enganxar, sense haver de filtrar toxines a l’aigua ".

Ell i el seu equip han estat provant recobriments que impedeixen que la cola de musclos s’adhereixi a una superfície. Però no és senzill fermar els animals que estiguin decidits a posar-hi cola. Natur troba una manera they trobar una manera de quedar-se, diu Wilker.

Goop pot fer un dissuasió potent. Els mariscs són coneguts per unir-se en nusos per obtenir un millor maneig de les carcasses que es devien del mar. Tenen un altre talent inusual: disparar llimac contra els seus enemics.

"El llimac no es tracta necessàriament d'atendre's a les coses", diu Douglas Fudge, biòleg marí de la Universitat Chapman d'Orange, Califòrnia. "El llim sembla molt bo per obstruir coses com brànquies".

Les marines segreguen el seu moc a partir de línies de glàndules llimes que recorren la longitud del seu cos. "Realment no hi ha cap lloc on pugueu mossegar un peix fort sense que tinguin aprimes disparant cap a vosaltres, diu Fudge.

El llim té unes quantes qualitats úniques. Llagosta pot eliminar grans quantitats de les coses en una fracció de segon. "Com en treuen molt, no ho entenem del tot", afirma Fudge.

El llim també s’omple de fibres de seda. "Això és el que fa molt inusual: no es tracta només de moc i aigua, sinó de moc, aigua i aquestes desenes de milers de fils semblants a la seda", afirma Fudge.

Ell i els seus col·legues estudien aquesta secreció única anestesiant el peix negre i, tot seguit, coaxiant les glàndules llimes per divulgar el seu contingut. Les versions fetes manualment de llims de plató pot servir per a propòsits diferents. Fudge no pot compartir detalls dels projectes en els que actualment col·labora amb diverses empreses. Però diu que una de les aplicacions que la gent ha tingut en compte és utilitzar fils de limonet com a alternativa a la seda aranya per a materials inspirats en bio. Segons ell, "els fils de limonada de Hagfish ... tenen propietats materials que rivalitzen amb les sedes aranyes. Actualment, els investigadors estan intentant copiar la seda aranya amb l'esperança de fabricar materials amb la força de l'acer i la flexibilitat del cautxú.

Fudge també ha parlat sobre com les fibres poden ser útils en cascos de seguretat o armilles a prova de bala. I al gener, els investigadors de la Marina van anunciar que havien creat un material inspirat en llims de peixos. "El llim de marisc sintètic es pot utilitzar per a la protecció de la balística, la lluita contra incendis, la protecció contra les escombraries, la protecció per a submarinistes o el bioquímic spray anti-tauró Josh Kogot va dir en un comunicat." Les possibilitats són infinites. "

Altres animals fan servir coles per protegir-se. Alguns cogombres marins expulsen fils enganxosos per enredar els depredadors, mentre que algunes salamandres segreguen cola per arrebossar ràpidament la boca d'un depredador. Com que funcionen en sec, les combinacions de les salamandres poden inspirar coles de pell. "La cola de Salamander és ... molt forta, diu Janek von Byern, zoòleg del Institut Ludwig Boltzmann per a Traumatologia Experimental i Clínica d'Àustria. Quan la compareu amb sistemes comercials, és molt bona competència."

També es pot utilitzar cola per arrabassar un àpat. Una espècie recentment descrita de caragol de cuc llença les xarxes de moc a les seves preses, mentre que moltes aranyes i cucs brillants esperen que el seu sopar es desfai dels fils enganxosos que han fet.

Al desembre, von Byern i els seus col·legues van comunicar que les gotes que fan que les línies de pesca amb cucs de glowwy siguin fetes majoritàriament amb aigua i els residus dels cucs. El 99% d'aigua té una quantitat d'uria i altres ingredients. Aquesta senzillesa significa que la cola de cucs de glowwam podria ser una bona plantilla per a coles artesanals barates per a mobles, paper o cartró, va dir von Byern a Popular Science .

Aquesta pot ser una alternativa més segura a les coles de fusta basades en formaldehid, que són extremadament barates. El formaldehid és irritant en dosis baixes i cancerigen en altes. Aquestes coles es van tornar infames després de l’huracà Katrina, quan la gent es va emmalaltir després de refugiar-se en tràilers proporcionats per l’Agència Federal de Gestió d’Urgències. "Estaven cuinant al sol calorós de Louisiana i llavors el formaldehid va començar a sortir dels adhesius del panellat segons diu Wilker. Més recentment, els distribuïdors Lumber Liquidators es van trobar a l'aigua calenta per vendre terres amb alts nivells de formaldehid. Si poguéssim anar a coses més basades en bio i menys tòxiques ... seria fantàstic que diu Wilker.

El mateix pot valer per als cosmètics. "Per unir les ungles falses i les extensions de pestanyes, és bàsicament superglue ... i no és molt saludable", diu Wilker.

Potser la cola de salamandra podria trobar el seu nínxol aquí. "Mai he provat cola de salamandra a les ungles", admet von Byern. “Però sé que la cola de salamandra s’adhereix perfectament a la pell humana. És realment enganxós! ”

Les coles d’inspiració animal no es substitueixen tots els adhesius que utilitzem. "No volem desfer-nos de totes aquestes coles, algunes són coles sintètiques molt fortes", afirma von Byern. Però el moment en què es dóna contacte humà, crec que hauríem de pensar, realment és necessari?

Proporcionar una alternativa inspirada en els animals no és una tasca senzilla o ràpida. Els científics han de descobrir com fa un animal la seva brossa, quins ingredients estan implicats i com es poden imitar. Aleshores, els científics han de provar la seva força en materials com la fusta, la pell de porc o els ossos dels animals. I, finalment, han de fer la seva pròpia versió encara millor que la real.

No seria pràctic extreure cola directament dels animals. En primer lloc, collir quantitats suficients de cabra seria un repte. I, un cop coneguda la fórmula que utilitza un animal, podem ajustar-la per fer-la més respectuosa amb els humans. Un musclo vol enllaçar-se a una roca o una ostra vol unir-se a una altra ostra, diu Wilker. No és necessàriament el mateix que el que es pot desitjar per unir os a os, o fer una nova versió de contraplacat o de teixit tou, o un ciment dental o una cola cosmètica.

Cada sabor de cabra s’adapta a les necessitats de l’animal que l’elabora. La cola glowworm només és enganxosa en condicions molt humides. La cola de salamandra s'ha de col·locar immediatament abans que el perseguidor tingui l'oportunitat de caure. La cola de musclo pot trigar més temps a endurir-se. "No ha de ser ràpid, però ha de treballar durant la resta de la seva vida, sempre fort i sense canviar diu von Byern.

Copiar aquests canons podria proporcionar-nos una àmplia gamma d’adhesius, perfectament adequats a les necessitats humanes. I només són gotes a l’oceà d’enganxes i llims d’animals. Les estrelles de mar utilitzen adhesius per arrossegar-se al llarg del marisc i de marisc obert. El nítid Swiftlet de niu comestible, que s’anomena, tosseja llargues filades d’espiga enganxosa per construir els seus nius, que són apreciats com a delicadesa. Els llimacs aporten mucositat que els ajuda a lliscar pel terra i han inspirat dissenys per a finestres d’hivernacle que emmagatzemen i alliberen humitat. Els antics nautilus revesteixen els seus tentacles amb cola en lloc dels ventoses, mentre que els peixos segreguen una capa de moc que els protegeix dels patògens i les plagues. I moltes altres criatures fora del regne animal es fan broma pròpia, des del "paper paper" que es troba a les plantes carnívores fins a la placa dental (és un biofilm elaborat pels bacteris que hi ha a la boca).

Hem d’aprendre molt sobre les moltes varietats de cabra que apareixen al món natural i com ens poden servir. Però cada vegada són més els laboratoris que dirigeixen la seva atenció al bestiar animal. "Solia ser molt estrany i nínxol", diu Wilker. Però ara, “estem arribant al punt que la comercialització i l’impacte real són a la volta del cantó”.

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Podcast del Techathlon: proveu el nou Oculus Quest, les promeses de tecnologia trencades i les novetats tecnològiques de la setmana

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

Els nassos robòtics podrien ser el futur del rescat de desastres, si poden foragitar els gossos de cerca

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació

El nou disseny de Messenger de Facebook és una rara simplificació