A lo largo de la evolución humana, el vello corporal y facial ha ido disminuyendo notablemente, sin embargo, las pestañas han permanecido como una característica distintiva. La función fisiológica o práctica de las pestañas—tradicionalmente consideradas como un mecanismo para atrapar polvo o filtrar el aire—ha sido objeto de debate durante mucho tiempo.
Un estudio revelador sobre las pestañas humanas
Recientemente, un equipo de investigadores chinos ha aportado luz sobre las características de las pestañas humanas. Su estudio, publicado en Science Advances el 20 de diciembre, revela que las pestañas están compuestas por una matriz de fibras flexibles, curvadas y hidrofóbicas, que cuentan con micro-ratchets en su superficie y una macro-curvatura que se asemeja a la curva de Brachistochrone. Esta estructura permite que las pestañas expelen líquidos de forma rápida y en dirección precisa, lo que contribuye a mantener una visión clara.
Las ventajas hidrodinámicas de las pestañas, especialmente su capacidad para expulsar líquidos no deseados de los ojos y así preservar la claridad visual, han recibido poca atención en la literatura científica. Durante actividades como el lavado facial o el ejercicio intenso, los ojos pueden estar expuestos a grandes cantidades de agua o sudor sin que esto interfiera con la visión.
El equipo de investigación, liderado por el profesor Jiang Lei del Instituto Técnico de Física y Química de la Academia China de Ciencias, tenía como objetivo investigar la interacción entre el agua y la matriz de fibras flexibles de las pestañas. Para ello, comenzaron caracterizando la estructura, la humectabilidad y el proceso de drenaje de agua en las pestañas humanas. Posteriormente, exploraron cómo la flexibilidad, la humectabilidad y la curvatura de la matriz de fibras influyen en el drenaje del agua.
Los investigadores revelaron un mecanismo de control que rige la dirección de transferencia y el tiempo de contacto, que surge de las estructuras asimétricas a múltiples escalas y las deformaciones elásticas heterogéneas de la matriz de fibras. Además, desarrollaron un modelo computacional cuantitativo para calcular las fuerzas elásticas que actúan sobre la matriz de fibras.
Este estudio ha llevado al diseño de bordes de transferencia rápida de líquidos que imitan las pestañas, incluyendo pestañas falsas estéticamente agradables y protectoras, dispositivos de imagen a prueba de agua y estructuras ventiladas, lo que abre nuevas posibilidades en campos como la cosmética y la ingeniería.
Más información: Shan Zhou et al, Rapid water drainage on human eyelashes of a hydrophobic Brachistochrone fiber array, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adr2135. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr2135
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
