Los osos polares necesitan toda la ayuda que puedan obtener para sobrevivir en su gélido entorno ártico. Uno de sus mayores secretos de supervivencia parece ser el pelo grasiento. El sebo, o grasa del cabello, 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 tejidos más duraderos, esquís, tablas de snowboard y más.
Animales polares como inspiración
Los osos polares tienen una capa gruesa de grasa debajo de dos capas de pelaje que ayudan a atrapar su calor corporal interno. Según Polar Bears International, estas capas los mantienen tan calientes que los machos adultos pueden sobrecalentarse rápidamente cuando corren. Tampoco se acumula hielo en él, a pesar de que los osos pasan casi todo su tiempo en y alrededor de aguas extremadamente frías.
“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 saber más sobre cómo, el equipo recogió pelo 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 congelarse. Finalmente, analizaron el tiempo de retraso de congelación, o cuánto tarda una gota de agua en congelarse a ciertas temperaturas en una superficie particular. Luego compararon el rendimiento del pelo de oso polar con el pelo humano y dos pieles de esquí fabricadas por humanos.
“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 se lavó”, dijo Julian Carolan, coautor del estudio y estudiante de doctorado en el Trinity College, en un comunicado.
“El cabello sucio y grasiento hizo que fuera mucho más difícil que el hielo se pegara. En contraste, cuando se lavó el pelo del oso polar y se eliminó en gran medida la grasa, tuvo un rendimiento similar al del cabello humano, al que el hielo se adhiere fácilmente ya sea que esté lavado o grasiento”.
Una mezcla genial
Después de identificar la grasa del cabello 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, incluidas las nutrias marinas, que no viven en condiciones heladas, pero aún necesitan pelaje que los mantenga calientes. Se sugiere que la ausencia del escualeno en el pelo del oso polar fue crítica desde una perspectiva antihielo.
También ofrece información sobre algunas de las formas en que otros animales que viven en entornos polares se han adaptado para evitar que el hielo se pegue a su pelaje y plumas. Por ejemplo, la estructura de las plumas del 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 utilizan la “caza inmóvil”, donde se quedan inmóviles junto a 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 al 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 tomarán medidas sutiles para imitar la caza inmóvil del oso polar. Sus métodos tradicionales de preparación de piel también protegen el sebo.
“Los taburetes de caza inuit a veces están calzados con piel de oso polar en los pies para evitar el 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 nuevos y más seguros materiales que repelan el hielo.
“Esperamos que estos revestimientos naturales producidos por el oso nos ayuden a desarrollar nuevos revestimientos antihielo más sostenibles que puedan reemplazar los problemáticos ‘productos químicos para siempre’ como los PFAS que se han utilizado como revestimientos antihielo”, dijo Hobbs.