Una gota se desprende de la boquilla del grifo y tras ella se estira un hilo fino. En el último instante, el hilo no se rompe en un solo punto, sino en dos a la vez, y entre ellos queda suspendida una diminuta esfera: la gota satélite. Esta "basura" de gotas secundarias obstruye los cabezales de impresión, estropea los microchips y altera la precisión en la dosificación de medicamentos.
Hasta ahora, para combatir este problema se usaban o bien complejos sistemas electrónicos que ajustaban la forma del pulso, o bien aditivos que espesaban el líquido. Pero un líquido más viscoso fluye peor a través de las boquillas finas y también las obstruye. Investigadores de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Pekín han encontrado una tercera vía: no modificaron el líquido en sí, sino que vistieron su superficie con un corsé invisible de proteína.
La albúmina de suero bovino (BSA) es una proteína que, en disolución, se acumula espontáneamente en la interfaz agua-aire formando una película finísima. Esta película no solo es resistente: es a la vez elástica, como una goma, y viscosa, como la miel. Esa combinación se denomina viscoelasticidad superficial. Cuando el hilo comienza a adelgazarse, el corsé proteico se contrae y evita que se rompa en cualquier punto.
Para comprobar que el efecto se debe realmente a la película superficial, los científicos compararon el comportamiento de hilos con distintas concentraciones de proteína. Con 0.001 gramos por litro, casi nada, el hilo se comportaba como agua pura. Pero ya con 0.1 gramos por litro, es decir, una diezmilésima parte de un porcentaje, las gotas satélite desaparecían por completo. Como control, utilizaron un tensioactivo común que reduce la tensión superficial pero no forma una película elástica. Resultado: el comportamiento no difería del agua pura. Por tanto, la clave no está en la tensión, sino precisamente en el corsé viscoelástico.
La simulación numérica mostró que en los últimos instantes de vida del hilo, la viscosidad superficial de la capa proteica contrarresta la fuerza que estira el hilo lateralmente. En un líquido puro, esa fuerza desplaza el punto de ruptura del centro y el hilo se rompe dos veces. El corsé proteico mantiene el punto más delgado en el centro y el hilo se rompe una sola vez, limpiamente, sin satélites.
Este descubrimiento ofrece una forma sencilla y barata de mejorar la impresión por chorro, los chips microfluídicos y la bioimpresión. Basta con añadir a la tinta o a la biotinta una cantidad minúscula de proteína, y la impresora dejará de escupir gotas sobrantes. Ese mismo corsé invisible que la naturaleza utiliza para proteger las células ahora pondrá orden en nuestros dispositivos.
Añadir proteína en una concentración de solo 0.02 a 0.1 gramos por litro (20 a 100 partes por millón) elimina por completo las gotas satélite; es comparable a disolver una pizca de clara de huevo en polvo en un cubo de agua.