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El efecto loto Aprendizaje biomimético de la nanotecnología: Lotusan Paint.

TECNOLOGÍA NATURAL: Efecto Loto

La compañía inglesa Sto Corporation produce el recubrimiento exterior Lotusan Paint®, combinando dos características transferidas desde los principios característicos de la planta de loto; una microestructura rugosa (con un ángulo de contacto de 140°) y  un material hidrófobo (material que repele el agua o que no se puede mezclar con ella); la unión de estas dos características, permite crear una superficie super - hidrófoba (Barthlott 2003).  

 

El producto surge de la colaboración entre la compañía inglesa, fabricante de productos para  la construcción, y el botánico alemán Wilhelm Barthlott en su proyecto de averiguar cómo las hojas de las plantas se limpian a sí mismas; buscando imitar la estructura molecular del Nelumbo Nucifera, lo cual consiguieron después de un proceso de cuatro años de trabajo conjunto desde la concepción inicial del proyecto. El  recubrimiento exterior  para fachadas de edificaciones StoCoat Lotusan que efectivamente hace que los edificios adquieran la capacidad de auto-limpieza; la superficie, además, ofrece propiedades hidrofóbicas mejoradas

DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO

 

La búsqueda de tecnologías que permitan contar con superficies capaces de repeler el agua se remontan, cuando menos, a la década de los años sesenta, por ejemplo, en el año de 1967 se concedió la patente No. 3354022 a Robert H. Dettre, Harold L. Jackson, y Rulon Edward Johnson por crear una superficie repelente al agua (Dettre et al. 1967). Sin embargo la utilización de referentes naturales como fuente de inspiración y de transferencia tecnológica hacia el ámbito humano se remonta a 1972, cuando se inician los estudios científicos de las superficies de las plantas mediante un microscopio electrónico de barrido (Scanning Electron Microscopy, siglas en inglés SEM), con el cual fue posible explorar y visualizar la escala micro y nano - métrica de la estructura en la superficie de las plantas.

 

Los botánicos alemanes Barthlott y Ehler, en 1977, realizan la primera publicación sobre la propiedad de auto-limpieza de las estructuras micro y las nano-estructuras hidrofóbicas de la planta espermatofita. A finales de los años ochenta, el Ministerio Federal de Investigación y Tecnología Alemán  realiza el primer proyecto para estudiar la capacidad de auto-limpieza del Loto sagrado  y la posibilidad de encontrar  una técnica de aplicación biomimética. En 1994, Barthlott obtiene patente para el proceso de producción de superficies autolimpiantes (Barthlott 2003) en Europa, Estados Unidos y otros países. En el mismo año, inventa y registra la marca Lotus-Effekt® (efecto loto). 

 

Las perspectivas de aplicación y desarrollo tecnológico aplicado empiezan cuando las compañías Sto corp, Erlus, Evonik y Ferro, en 1995, muestran interés en el Lotus Effekt® y se inicia la cooperación entre los equipos de botánicos y estas empresas en las investigaciones posteriores sobre la planta. Barthlott junto con el también botánico C. Neinhuis, en la Universidad de Bonn en Alemania, publican en la revista Planta en 1997 el artículo “Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces”, el cual demuestran por primera vez que la interdependencia entre la rugosidad de la superficie, la reducción de la adherencia de partículas y la repelencia al agua son los factores clave en el mecanismo de auto-limpieza que poseen muchas superficies biológicas. En 1999, Barthlott y Neinhuis patentan un método para producir superficies auto - limpiantes (Barthlott y Neinhuis 2000). En este mismo año, la empresa Sto Corp, produce Lotusan® una pintura exterior auto - limpiante. De la misma manera, Erlus Lotus está circunscrito a una serie de patentes de la compañía Erlus AG. 

 

Los trabajos científicos han permitido la caracterización de tres propiedades de la hoja de loto:

 

  • hidro-fobicidad:  la superficie repele el agua o evita mezclarse con ella.

  • Anti-adherencia capacidad de evitar que el polvo u otras sustancias puedan fijarse sobre la superficie, y,

  • Auto-limpieza: no requiere de agentes externos para permanecer libre de suciedad o desechos

 

Una completa y detallada descripción puede encontrarse en Nosonovsky y Bormashenko (2009)

CLASIFICACIÓN

 

Para algunos autores  es indiscutible el carácter biomimético de este producto, el cual se basa en la investigación y el desarrollo de la biomimética del efecto loto, el cual ha sido replicado por Sto Corp. Por ejemplo, la publicación especializada “métodos en biología celular” señala a Lotusan como uno de los productos que se identifican con una aproximación biomimética que abarca desde la escala nano hasta la escala macro, la cual busca identificar diseños y características propias de la naturaleza para el desarrollo de aplicaciones y producto, en el campo de la biología nanocelular (Alisson et al. 2008:63).  Por su parte, Dunster (2007) reconoce a Lotusan, como producto biomimético, es representativo de las nuevas formas de disminuir el mantenimiento  de materiales en la industria de la construcción. Lotusan ha recibido reconocimiento como uno de los ejemplos exitosos de aplicación biomimética en la arquitectura Gruber et al. (2011:134). Shimomura (2010:56) en su evaluación del aprendizaje derivado de la biodiversidad, en el contexto de nuevos materiales biomiméticos, considera a Lotusan como el caso exitoso inspirador de otras aplicaciones biomiméticas

 

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