Los osos polares necesitan toda la ayuda que puedan obtener para sobrevivir en su helado entorno ártico. Una de sus mayores secretos de supervivencia parece ser el pelo grasoso. El sebo, o grasa capilar, en su pelaje hace que sea muy difícil que el hielo se adhiera. Los hallazgos se detallan en un estudio publicado el 29 de enero en la revista Science Advances, y podrían ayudar a los químicos e ingenieros a desarrollar nuevos revestimientos antihielo para telas más duraderas, esquís, tablas de snowboard y más.
Los animales polares como inspiración
Los osos polares tienen una gruesa capa de grasa debajo de dos capas de pelaje que ayudan a atrapar el calor interno de sus cuerpos. Según Polar Bears International, estas capas los mantienen tan calientes que los machos adultos pueden sobrecalentarse rápidamente cuando corren. El hielo tampoco se acumula en él, a pesar de que los osos pasan casi todo su tiempo en y alrededor de aguas frías congeladas.
“Los animales que viven en hábitats polares han surgido como fuente de inspiración para el desarrollo de nuevos materiales antihielo”, dijo Richard Hobbs, coautor del estudio y químico en el Trinity College de Dublín, en un comunicado.
Para obtener más información al respecto, el equipo recolectó cabello de seis osos polares en la naturaleza. Midieron la fuerza de adhesión del hielo para tener una idea de cuán bien puede pegarse al pelaje. Luego, observaron la hidrofobicidad, el proceso que dicta si el agua puede desprenderse antes de que se congele. Finalmente, analizaron el tiempo de retraso de congelación, o cuánto tiempo tarda una sola gota de agua en congelarse a ciertas temperaturas en una superficie particular. Luego compararon el rendimiento del cabello de oso polar con el cabello humano y dos pieles de esquí hechas por el hombre.
“El sebo rápidamente saltó como el componente clave que proporciona este efecto antihielo, ya que descubrimos que la fuerza de adhesión se vio muy afectada cuando el cabello fue lavado”, dijo Julian Carolan, coautor del estudio y estudiante de doctorado en el Trinity College, en un comunicado.
“El cabello no lavado y grasoso hizo que fuera mucho más difícil para el hielo pegarse. En contraste, cuando se lavó el cabello de oso polar y se eliminó en gran medida la grasa, tuvo un desempeño similar al cabello humano, al cual el hielo se adhiere fácilmente ya sea que esté lavado o grasoso”.
Una mezcla genial
Después de identificar la grasa capilar como el componente clave para mantener el hielo fuera del pelaje del oso polar, realizaron un análisis químico detallado del sebo. Primero identificaron los componentes clave: colesterol, diacilgliceroles y ácidos grasos. Esta mezcla es lo que dificulta que el hielo se adhiera al pelaje.
Sin embargo, el equipo se sorprendió al ver que faltaba un metabolito graso llamado escualeno. El escualeno está presente en el cabello humano y en mamíferos acuáticos, incluyendo las nutrias marinas, que no viven en condiciones heladas, pero aún necesitan un pelaje que los mantenga calientes. Se sugiere que la ausencia de escualeno en el cabello de oso polar fue crítica desde una perspectiva antihielo.
También ofrece información sobre algunas de las formas en que otros animales que viven en ambientes polares se han adaptado para mantener el hielo fuera de su pelaje y plumas. Por ejemplo, la estructura de las plumas de pingüino Gentoo repele el hielo, todo sin la grasa grasosa que usan los osos polares.
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Grasa como herramienta de caza
Esta grasa también ayuda a explicar más sobre las estrategias de caza de los osos polares y las poblaciones indígenas inuit. Los osos polares emplean la “caza inmóvil”, donde se mantienen inmóviles al lado de un agujero de respiración en el hielo. Allí, esperan a que salgan las focas.
“La caza inmóvil a menudo se convierte en un ‘acecho acuático’ con el oso polar usando sus patas traseras para deslizarse al agua para perseguir a su presa, y cuanto menor sea la adhesión del hielo, menos ruido se genera y más rápido y silencioso es el deslizamiento”, dijo Bodil Holst, coautora del estudio y física experimental en la Universidad de Bergen en Noruega, en un comunicado.
Los pueblos inuit también toman medidas sutiles para imitar la caza inmóvil del oso polar. Sus métodos tradicionales de preparación de pieles también protegen el sebo.
“Los taburetes de caza inuit a veces están calzados con piel de oso polar en los pies para evitar ruido al moverse sobre el hielo, mientras que a veces las personas usan ‘pantalones de oso polar’, asegurando que toda el área de contacto con el hielo esté cubierta con piel de oso polar de baja adhesión al hielo para una reducción óptima del ruido”, dijo Holst.
Además de aprender más sobre estos maestros de la adaptación, puede ayudarnos a desarrollar materiales nuevos y más seguros que repelen el hielo.
“Esperamos que estos recubrimientos de lípidos naturales producidos por el oso nos ayuden a desarrollar nuevos recubrimientos antihielo más sostenibles que puedan reemplazar a los problemáticos ‘químicos para siempre’ como los PFAS que se han utilizado como recubrimientos antihielo”, dijo Hobbs.