Nuevos métodos inspirados en la naturaleza y la tribología
El cuerpo humano es extremadamente complejo, ya que comprende conjuntos móviles de tejido vivo con una gran cantidad de interfaces de contacto. Recientes avances científicos han permitido que la tribología, un área clásica de la ingeniería que investiga la fricción, el desgaste y la lubricación de materiales, puedan emplearse hoy día en tejidos humanos. El proyecto TRIBO-SURFING (Bio-inspired tribological interfaces) desarrolló productos médicos y de cuidado personal basados en sistemas vivos (biomiméticos) que interactúan con el cuerpo humano. Dado que la naturaleza ha creado sistemas que permiten disminuir y aumentar la fricción, estos pueden servir como modelos para soluciones de ingeniería y proporcionar atajos para el diseño de interfaces tribológicas con las mismas funciones. Los investigadores examinaron cuatro conceptos relacionados con el desarrollo de sistemas antifricción, incluyendo el comportamiento de biolubricación de articulaciones móviles o sinoviales basado en la función conjunta del cartílago articular y el líquido sinovial. También estudiaron el comportamiento tribológico de la piel humana, el comportamiento de adherencia de células sobre biomateriales poliméricos y la lubricación de peces anfibios a través de células y evaginaciones de la mucosa presentes en su piel. Además, se evaluó una idea relacionada con el desarrollo de sistemas de fricción para su uso en agujas y suturas médicas. Esta se basaba en las púas del puercoespín, que presentan barbas microscópicas desplegables hacia atrás con pelos que facilitan su penetración en los tejidos y dificultan su eliminación. Los investigadores se valieron de las características funcionales de este diseño natural para desarrollar nuevos conceptos para interfaces tribológicas respetuosas con el medio ambiente y seguras para los seres humanos con una funcionalidad mejorada. El equipo de TRIBO-SURFING utilizó este conocimiento para crear capas superficie e interfaz para reducir la fricción y el desgaste de articulaciones sinoviales, implantes articulares y suturas médicas. También se empleó para desarrollar un sistema de aumento de fricción para mejorar la interacción entre los tornillos pediculares dorso lumbares y el hueso. Además, se diseñó una piel artificial que imita tanto las propiedades mecánicas, físicas y químicas como el rendimiento de fricción de la piel humana para crear apósitos para heridas.
