GECKO

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La unión hace la fuerza y ahí radica el secreto de la sorprendente adhesividad de los filamentosos pies de este curioso lagarto que ha inspirado a los investigadores del CTCR para desarrollar un calzado de uso profesional caracterizado por sus propiedades antideslizantes

          El Gecko es un tipo de lagarto capaz de subir superficies verticales, sin utilizar pegamento ni adhesivos químicos ni ningún tipo de succión. Este hecho ha llamado la atención del equipo de I+D+i del CTCR y, concretamente, a su personal experto en nanotecnología que lo ha utilizado como objeto de estudio para su aplicación en el sector calzado. De hecho, la presencia de estructuras nanométricas en la parte inferior de sus pies, les proporcionan la asombrosa capacidad de poder caminar sobre una amplia variedad de superficies.

Y es que, examinar cómo la naturaleza resuelve problemas complejos ha sido siempre un punto de partida inteligente para las investigaciones de materiales y tecnologías innovadoras (biomimética), y esta gran propiedad de los Geckos ha servido para la puesta en marcha y exitoso final de un proyecto que el CTCR ha llevado a cabo, durante dos años, junto a la empresa calzados Mendi, dedicada desde 1953 a la fabricación nacional de calzado de seguridad para cada sector profesional.

El estudio en sí ha consistido en el diseño de un buen material antideslizante para zapatos/botas de seguridad. Para ello, los nanotecnólogos han analizado previamente la aplicación del concepto de antiresbalamiento que emplea este reptil y su viabilidad para el desarrollo de suelas que imiten la geometría y el funcionamiento de los pies del Gecko.

Dentro del calzado, la suela juega un papel fundamental ya que es la encargada de absorber el impacto de la pisada, aislar térmicamente al pie, proteger de las irregularidades del terreno y, por supuesto, evitar resbalones. Los resbalones, tropiezos y caídas son la mayor causa de accidentes en todos los sectores económicos en la Unión Europea, desde la industria pesada hasta el trabajo de oficina. Con ellos está relacionado el 24% de todos los accidentes laborales. Por ello, es fundamental contar con una suela que cumpla con unos parámetros mínimos de resistencia al resbalamiento, valores determinados en la norma europea ISO 20344:2012 para calzado de seguridad.

Así, los resultados obtenidos, tras múltiples diseños de prototipos, permiten confirmar la mejora de los parámetros mínimos requeridos por la norma de calzado de seguridad UNE EN ISO 20344:2011 en más de un 70% en baldosa (plano y tacón) y entre un 33 y un 54% en acero. Así pues, se recomienda mantener la composición de las suelas para cumplir con las especificaciones físicas requeridas y no cambiar los valores de CoF, y crear modelos de calzado acordes a ello, el cual aúna las conclusiones extraídas durante todo el estudio e incorpora subestructuras basadas en la biomimética del Gecko. Los valores de Coeficiente de fricción obtenidos han supuesto, por tanto, una mejora muy notable, evitándose en mayor medida que se produzcan resbalones y contribuyendo a la seguridad de los trabajadores, así como a la disminución de bajas laborales, lo que redunda sin duda en un mayor beneficio humano y económico.

A partir de este momento, Mendi, empresa perteneciente al grupo Rahman con más de 60 años de experiencia en la fabricación de suelas, podrá producir y comercializar una novedosa colección de EPIs, pioneros, gracias a la tecnología más avanzada desarrollada por el CTCR.

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Inspiración reptil
Los dedos de los pies del Gecko están formados por muchísimos pelos muy finos (setas), unos 5000 por mm2 en las crestas que se encuentran en su parte inferior. Una sola seta del Gecko Tokay (Gekko gecko) es de aproximadamente 110 micrómetros de largo y 4,2 micrómetros de ancho. El final de cada seta se divide en 400-1000 ramas que terminan en una estructura en forma de espátula de 0,2 a 0,5 micrómetros de largo. Cuando un Gecko pone su pie en una pared u otra superficie y enrosca sus dedos, sus espátulas nanométricas pueden llegar tan cerca de los rincones y grietas de la superficie de la pared que, sus átomos interactúan con los átomos de la pared.

Si sus dedos fuesen pegajosos como una cinta adhesiva o dependiesen de una fuerte succión, sería difícil para un Gecko caminar o correr, ya que sería demasiado difícil separar sus pies de la superficie. Las fuerzas entre los átomos del pie del Gecko y los átomos de la pared son fuerzas relativamente débiles en comparación a una unión normal de fuerzas. Son las llamadas fuerzas de Van der Waals. El área de contacto entre el pie y la superficie debe ser lo suficientemente grande para que estas fuerzas tan débiles individualmente puedan convertirse en una fuerza mucho más fuerte, lo suficientemente fuerte como para sostener el Gecko.

Esta extraordinaria propiedad ha hecho del Gecko objeto de estudio durante innumerables años en la síntesis de adhesivos que imitan su biomimética.

ilustración gecko