Así es la tecnología de invisibilidad que imita a los saltamontes

Siempre que hemos visto una película de superhéroes nos quedamos maravillados por poderes, entre ellos, la invisibilidad. Si bien no nos centramos en la explicación científica cuando la Mujer Invisible de los 4 Fantásticos desaparece ante nuestros ojos, algunos científicos sí lo hacen. De hecho, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania considera que la próxima generación de dispositivos de invisibilidad podrá servirse de los brocosomas de los saltamontes.

Estas partículas ultradiminutas, invisibles a simple vista y secretadas por los saltahojas, un grupo de insectos perteneciente a la familia Cicadellidae, no son un descubrimiento reciente. Ya en la década de 1950, el entomólogo canadiense William R. Richards descubrió las propiedades naturales de esta especie para reflejar la luz y, por ende, para camuflarse o a enviar señales visuales a "los suyos". Ahora, estudios como el publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) van un paso más allá.

Los saltamontes como fuente de inspiración

Los investigadores han dado con un método basado en los saltamontes para los próximos dispositivos de invisibilidad. Utilizando una réplica exacta de la forma de estas partículas, el equipo ha podido comprender que el tamaño de los agujeros o poros de los brocosomas les permiten absorber la luz visible y la ultravioleta.

Esto haría posible el desarrollo de materiales ópticos bioinspirados, los cuales podrían emplearse en diversidad de ámbitos desde el camuflaje invisible hasta los recubrimientos para recolectar energía solar, según comentó Tak-Sing Wong, profesor de ingeniería mecánica e ingeniería biomédica y director del estudio.

"Este descubrimiento podría ser muy útil para la innovación tecnológica", explicó Lin Wang, investigador postdoctoral en ingeniería mecánica y el principal autor del estudio. "Con una nueva estrategia para regular el reflejo de la luz en una superficie, podríamos ocultar las firmas térmicas de humanos o máquinas. Quizás algún día la gente pueda desarrollar una capa de invisibilidad térmica basada en los trucos utilizados por los saltahojas. Nuestro trabajo muestra cómo comprender la naturaleza puede ayudarnos a desarrollar tecnologías modernas".

Hacia los materiales ópticos bioinspirados

Este largo camino hasta los impresionantes hallazgos actuales comenzó en 2017, cuando Wong y su equipo sintetizaron por primera vez una versión básica de brocosomas para poder comprenderlos. Fue en ese instante cuando descubrieron que estas estructuras de 600 nanómetros de diámetro con poros de cerca de 200 nanómetros absorbían la luz ultravioleta, además de reducir la visibilidad para los depredadores con visión ultravioleta, creando un escudo antirreflectante.

En la actualidad, el equipo ha logrado crear brocosomas sintéticos que miden 20.000 nanómetros mediante tecnología avanzada de impresión 3D. “Logramos hacer estos brocosomas utilizando un método de impresión 3D de alta tecnología en el laboratorio. Descubrimos que estas partículas fabricadas en laboratorio pueden reducir el reflejo de la luz hasta en un 94%. Este es un gran descubrimiento porque es la primera vez que vemos a la naturaleza hacer algo como esto, donde controla la luz de una manera tan específica utilizando partículas huecas”, aclara Wang.

"En este estudio, sólo nos hemos centrado en una especie de insecto, pero hay muchos más insectos sorprendentes que están esperando que los científicos de materiales los estudien, y pueden ayudarnos a resolver varios problemas de ingeniería. No son sólo insectos; son inspiraciones", comenta Wang.

Los brocosomas son esferoides huecos, nanoscópicos, con forma de balón de fútbol y orificios pasantes producidos por el saltamontes Sebastian Carrasco