Las botellas del futuro podrían basarse en las plumas de un ave

Las plumas de las aves son verdaderas filigranas que tienen funciones muy diversas. Son excelentes aislantes térmicos, su estructura rígida actúa como protección y les ayudan tanto a volar, como a nadar. En otras aves, las plumas también actúan como caracteres sexuales secundarios para atraer a las parejas e incluso, en el caso de la ganga, como reservorio de agua. Hace más de 50 años que se describió este comportamiento en las aves del orden de los Pterocliformes, pero no ha sido hasta recientemente que los investigadores han tratado de desentrañar cómo las gangas pueden almacenar agua en sus plumas ventrales y que no se escape entre los huecos que deja su plumaje.

El agua que viene volando

Las gangas son morfológicamente similares a una paloma rolliza, por lo que históricamente se les ha clasificado en su mismo orden (Columbiformes). En la descripción de la RAE, por ejemplo, se les sigue nombrando como Columbiformes, aunque estudios posteriores han demostrado que esta clasificación es inexacta. Actualmente, aunque pertenecen al mismo clado que las palomas, columbimorfos, el orden adecuado para ellas es Pteroclidiformes. De entre las características destacadas, el comportamiento de la ganga namaqua (Pterocles namaqua) es bastante peculiar. Estas aves anidan a unos 30 kilómetros de las fuentes de agua para así proteger sus nidos de los depredadores. Sin embargo, los polluelos de la ganga, como cualquier animal, necesitan agua para sobrevivir, y no pueden realizar el vuelo para beber.

Por esta razón, los machos adultos realizan uno de los mejores ejemplos de transporte de la naturaleza: recogen agua y vuelan de vuelta a casa con ella. Esta hazaña es muy destacable si se tiene en cuenta que la ganga retiene alrededor del 15% de su peso corporal en agua, y la mantiene segura durante un vuelo que dura una media hora y que alcanza velocidades de 65 km/h. Por realizar unas pequeñas estimaciones, un 15% del peso de la ganga es aproximadamente el equivalente a un vaso de chupito (entre 25 y 35 ml), pero transformamos de forma un poco burda a la ganga y la comparamos con un humano de unos 65 kilos, este “chupito” equivale a que llevasen 9,75 litros de agua, que transportan sin verterla por el camino.

El secreto está en las plumas

Para comprender cómo la almacenan, los investigadores de la Universidad Johns Hopkins y del MIT han decidido observar las plumas de un ejemplar de ganga namaqua y medir diferentes parámetros para comprender los mecanismos de retención del agua. Jochen Mueller, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil y de Sistemas de Johns Hopkins, coautor del estudio y especializado en materiales y diseño inteligentes, ha comentado: "Es súper fascinante ver cómo la naturaleza ha creado estructuras tan perfectamente eficientes para captar y retener agua. Desde el punto de vista de la ingeniería, creemos que los hallazgos podrían dar lugar a nuevas creaciones bioinspiradas".

Para desentrañar el secreto de las plumas han utilizado técnicas como la microscopía electrónica de barrido, microtomografía computarizada, microscopía óptica y videografía en 3D. Así, han conseguido observar con un detalle sin igual los tallos de las plumas, más finos que un cabello humano, así como las bárbulas individuales, todavía menores. En el estudio han comparado las plumas secas con las mojadas, tratando de imitar los tiempos y movimientos que las gangas realizan en los charcos para llenar sus plumas ventrales. Así, han descubierto que la delicada estructura actúa como una botella a nivel microscópico. En este depósito hecho de plumas, cada pluma individual puede retener agua en el denso bosque de bárbulas situado cerca del eje central. Esta disposición permite que la pluma se “llene” de líquido en la base, mientras que otra clase de bárbulas más rizadas que se encuentran en la punta actúan como tapones, impidiendo la evaporación.

Nuevos biomateriales

Muller comentó en una entrevista que es necesario ese nivel de detalle para poder mejorar los biomateriales existentes. Las aplicaciones de este tipo de colectores de agua pueden ir desde mecanismos de recolección de líquidos en regiones áridas a partir de la niebla y el rocío, hasta nuevas botellas de agua en los que el líquido no se mueva constantemente. Otros usos más especializados podrían estar en la medicina, ya que se podrían diseñar hisopos más eficientes para tomar muestras biológicas y almacenarlas de forma segura durante el transporte hasta el laboratorio. Sin duda, la naturaleza siempre acaba por sorprendernos con los ingeniosos mecanismos que utilizan las especies para sobrevivir y reproducirse.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La conocida expresión ¡Es una ganga! se utiliza para referirnos a algo que, a pesar de su calidad, tiene un precio muy bajo. Sin embargo, el origen de esta frase es un poco distinto. Existen especies de ganga que habitan cerca del Mediterráneo, y aquí, en España, es común encontrarse la ganga Ibérica. Su carne no tiene un sabor agradable, por lo que es menos apreciada que la del pavo o la gallina. Por ello, cuando se vendía carne de ganga, era de peor calidad y, por tanto, más barata. De ahí que sea una ganga.
• El nombre de ganga es una simplificación onomatopéyica del peculiar sonido que emiten.

Referencias (MLA):

• How an African bird might inspire a better water bottle