La textura del ala de gran superficie de la mariposa Morpho arroja agua y suciedad a través de una microestructura hidrofóbica.
Al igual que algunas plantas, las alas de muchos insectos de alas grandes permanecen libres de suciedad (por ejemplo, mariposas, polillas, libélulas, alas de encaje), una ventaja obvia para un vuelo efectivo, y lo hacen sin usar detergentes químicos ni gastar energía. Esto se logra mediante la interacción entre la microtopografía y la nanotopografía multiescala de área de superficie alta en las superficies de sus alas y las propiedades físicas de las moléculas de agua.
Si bien una variedad de estructuras específicas aparecen en esta topografía de la superficie del ala, todas comparten un conjunto matemático similar de proporciones en el tamaño y la distancia de las protuberancias que están asociadas con la superhidrofobicidad (no humectabilidad extrema). Por ejemplo, las alas de mariposa muestran dos estructuras repetitivas clave: las escamas individuales o escamas (aproximadamente 40 × 80 micras cada una) y el microrrelieve de crestas elevadas que cubren cada escama, cada una de entre 1000 y 1500 nm de ancho.
Debido a que el agua y el aire se adhieren menos que el agua y los sólidos, las texturas plegadas rugosas de gran superficie pueden reducir la fuerza adhesiva en las gotas de agua, ya que el aire atrapado en los espacios intersticiales de la superficie rugosa da como resultado una reducción del área de contacto entre líquido y sólido. . Esto permite que la autoatracción de la molécula polar de agua se exprese más plenamente, haciendo que forme esferas. Las partículas de suciedad en la superficie del ala se adhieren a estas gotas, tanto debido a la adhesión natural entre el agua y los sólidos como porque la microtopografía del ala reduce el contacto con la superficie del ala. El más mínimo ángulo en la superficie del ala hace que las bolas de agua rueden debido a la gravedad, llevándose consigo las partículas de suciedad adheridas, limpiando el ala sin usar detergente ni gastar energía. Los acabados de micro y nanosuperficies inspirados en superficies biológicas autolimpiantes ahora se han aplicado a pinturas, vidrios, textiles y más, lo que reduce la necesidad de productos químicos tóxicos y mano de obra costosa.
El texturizado multiescala también proporciona un modelo para aumentar drásticamente el área de superficie de muchos materiales.
El siguiente video muestra/ejemplifica las estructuras discutidas en esta estrategia.
Acércate a una mariposa morfo azul (Narrado)
