¿Cómo desafían los gecos la gravedad? - Eleanor Nelsen

Para ver la lección completa: http://ed.ted.com/lessons/how-do-geckos-defy-gravity-eleanor-nelsen

Los gecos no están cubiertos de adhesivos, ni de ganchos, ni de ventosas, y sin embargo, pueden escalar paredes verticales y colgarse de los techos sin esfuerzo. ¿Cómo es posible? Eleanor Nelsen explica cómo los pies fenomenales de los gecos les permiten desafiar la gravedad.

Lección de Eleanor Nelsen, animación de Marie-Louise Højer Jensen.

Es medianoche y todo está tranquilo

a excepción del deslizamiento
suave de un geco que caza una araña.

Los gecos parecen desafiar la gravedad,

escalando superficies verticales

y caminando invertidos sin garras,

sin colas adhesivas,
ni telarañas superpoderosas.

En lugar de ello, se aprovechan
de un principio simple:

las cargas positivas y
las negativas se atraen.

Esa atracción une compuestos,
como la sal de mesa,

que se compone de iones
de sodio cargados positivamente

pegados a la carga negativa
de iones de cloruro.

Pero los pies de las lagartijas
no tienen carga alguna

ni tampoco las superficies
por las que caminan.

Por lo tanto, ¿qué hace que se adhieran?

La respuesta está en una inteligente
combinación de fuerzas intermoleculares

e ingeniería estructural.

Los elementos de la tabla periódica tienen
una afinidad distinta para los electrones.

Elementos como el oxígeno y el flúor
realmente quieren electrones,

mientras que el hidrógeno y el litio
no los atraen con tanta fuerza.

La avaricia relativa de un átomo de
electrones se llama electronegatividad.

Los electrones se mueven
orbitando todo el tiempo

y pueden trasladarse fácilmente
a dondequiera que más deseen.

Cuando hay átomos con
electronegatividad diferentes

en la misma molécula,
la nube de moléculas de electrones

es atraída hacia el átomo
con mayor carga electronegativa.

Eso crea un punto delgado
en la nube de electrones

donde brilla la carga positiva
de los núcleos atómicos,

así como la carga negativa del conjunto
de los electrones en otro lugar.

Así que la propia molécula
no está cargada,

pero tiene parches
con cargas positivas y negativas.

Estas cargas desiguales pueden atraer
las moléculas vecinas entre sí.

Ellas se alinean de forma que
los puntos positivos

queden al lado de los puntos negativos
uno sobre otro.

Allí ni siquiera tiene que haber
un átomo fuertemente electronegativo

para crear estas fuerzas de atracción.

Los electrones están
siempre en movimiento,

y a veces se acumulan
temporalmente en un solo lugar.

Ese destello de carga es suficiente
para atraer a las moléculas entre sí.

Tales interacciones
entre moléculas no cargadas

son las llamadas fuerzas van der Waals.

No son tan fuertes como las interacciones
entre partículas cargadas,

pero si hay suficientes,
realmente pueden sumar.

Ese es el secreto del geco.

Los dedos de sus pies
están llenos de crestas flexibles.

Estas crestas están cubiertas de
estructuras parecidas a pelillos,

llamadas setaes, mucho más
delgadas que un pelo humano,

Y cada setae está cubierta de filamentos
aún más minúsculos, las espátulas.

La pequeña forma de espátula es perfecta
para lo que tiene que hacer el geco:

adherirse y soltarse a discreción.

Cuando el geco despliega sus pies
flexibles en el techo,

las espátulas dan en el ángulo perfecto
para activar la fuerza van der Waals.

Las espátulas se nivelan,

creando una gran cantidad de
superficie para que sus partes con

carga positiva y negativa encuentren
trozos complementarios en el techo.

Cada espátula aporta una minúscula
cantidad de atracción de van der Waals.

Pero un geco tiene unas
dos mil millones de ellas,

creando suficiente fuerza combinada
para soportar el peso.

De hecho, el geco puede colgarse
de un único dedo de los pies.

Esa adherencia estupenda
sin embargo, puede romperse,

cambiando el ángulo solo un poco.

Así, el geco puede desprenderse,

para correr hacia una presa o
para alejarse de un depredador.

Esta estrategia que utiliza un bosque
de filamentos especiales

para maximizar las fuerzas de
van der Waals entre las moléculas

ha inspirado el diseño
de materiales sintéticos

para imitar la increíble capacidad
adhesiva del geco.

Las versiones sintéticas aún no son tan
fuertes como los dedos del geco,

pero sí lo suficientemente buenas
para permitir que un hombre

pueda subir unos 7,5 m
por una pared de vidrio.

De hecho, la presa del geco
también utiliza las fuerzas

de van der Waals
para adherirse al techo.

Así, el geco separa sus dedos
y la persecución está de vuelta.