El recubrimiento renovable de brocosomas en la piel de los cicadélidos protege de la melaza pegajosa al repeler el agua.
Introducción
Los saltamontes son pequeños insectos que se alimentan de la savia de las hojas de los árboles de hoja caduca. Excretan gotitas de un desecho líquido llamado melaza. La melaza excretada cae como una lluvia constante sobre cualquier cosa que esté debajo, incluidas las hojas y otros saltahojas que podrían estar alimentándose del mismo árbol. La melaza es muy pegajosa y, para estos diminutos animales de menos de 8 mm de largo, obstruirse con ella puede ser muy peligroso.
Vistos de cerca, los brocosomas del saltahojas plateado parecen granos de polen.
La estrategia
Los brocosomas son diminutas esferas huecas en forma de panal de abeja de 400 nm de diámetro. Los cicadélidos producen brocosomas a partir de un y luego use un arreglo de setas, o pelos, en forma de peine en sus piernas para aplicar brocosomas en toda la superficie de sus cuerpos, incluidos sus ojos. La piel de insecto cubierta con brocosomas es superhidrofóbica, lo que significa que es capaz de repeler el agua y otros líquidos a base de agua como la melaza.
Muchos animales y plantas tienen superficies sólidas que son repelentes al agua, pero los brocosomas de saltahojas son una capa de polvo. Esto significa que se adhieren a la superficie de las gotas que entran en contacto con el insecto y se mueven con ellas a medida que se desprenden. Los brocosomas también forman una superficie rugosa a medida que se agregan a diferentes profundidades. Esto crea una rugosidad superficial jerárquica, que es una de las claves de la repelencia al agua.
Las estructuras a menudo intrincadas que hacen que una superficie sea repelente al agua son susceptibles de sufrir daños. Las estructuras que se construyen directamente en la superficie sólida de un organismo, como las de la planta de loto sagrado y la piel de colémbolo, son difíciles de reparar. Pero debido a que los saltahojas usan una capa renovable de esferas, si algo elimina los brocosomas, la capa se puede reemplazar rápidamente. Además, las esferas están conectadas en cadenas ramificadas. Esto significa que, si las esferas de un extremo de una cadena se desprenden, las del otro extremo pueden permanecer adheridas al animal. Al acicalarse repetida y vigorosamente, los cicadélidos curan su pelaje repelente al agua de una manera que no es posible para los organismos con superficies repelentes permanentes.
Química y estructuralmente, los brochosomas son esferas huecas en forma de panal hechas de proteínas.
Las posibilidades
La piel superhidrófoba a base de brochosomas de los saltahojas proporciona un modelo para el desarrollo de recubrimientos avanzados repelentes al agua. Los ingenieros y científicos de materiales podrían explorar la posibilidad de replicar este mecanismo para crear recubrimientos autorrenovables y resistentes al agua para diversas aplicaciones, como textiles, materiales de construcción e incluso electrónica. Estos recubrimientos podrían reducir potencialmente la necesidad de mantenimiento y reemplazos más costosos, contribuyendo a la sostenibilidad.
