Entrevista | Jaime Colchero Profesor Titular de Física del Estado Sólido

"La Ciencia de Materiales nos proporciona muchas técnicas complementarias"

El académico explica los desafíos de un estudio que se pregunta por la función biológica de los ‘pelos’ presentes en la vegetación y del que sin duda "surgirán aplicaciones más prácticas"

Jaime Colchero, profesor titular Física del Estado Sólido, en una ponencia.

Jaime Colchero, profesor titular Física del Estado Sólido, en una ponencia. / L.O.

Paco Hernández

Paco Hernández

¿Cuál es el propósito principal de los tricomas o pelos en las hojas de las plantas, como en el caso del olivo?

La verdad, no lo tengo del todo claro. Además, me imagino que aquí cada uno -dependiendo del área de investigación del que provenga- te dará una explicación. Como físico que soy y desde el conocimiento de la Nanociencia, te diría: por un lado, posiblemente generar sombras. Parece ser que la fotosíntesis puede ser más efectivas con (algo) menos de luz. Por otro lado, en el espacio entre la célula principal y el pelo, sin duda se formará un microclima (más bien ‘nanoclima’) que sea favorable al funcionamiento de la célula. Muchos procesos físicos dependen de la escala, si el árbol tiene metros, y el espacio entre pelo y célula principal son micras, eso implica una diferencia de escala de un millón, lo que implica que -por poner un ejemplo- el ‘nanoambiente’ en el espacio entre pelo y célula puede ser muy diferente al que pueda haber en un bosque, que a su vez es muy diferente al que pueda haber en un descampado cercano.

¿Cómo contribuyen los tricomas en la superficie de las hojas al fenómeno conocido como el «efecto pétalo de rosa»?

En el caso del ‘efecto pétalo de rosa’ -que se basa en que el pétalo de rosa puede a la vez ‘agarrar’ gotitas de agua, pero que estas gotas tengan un alto ángulo de contacto- es justo la heterogeneidad de la superficie a escala micro y nanométrica la que en nuestra opinión explica este efecto: la mayor parte de la superficie son materiales hidrofóbicos tipo ‘grasa’, pero en algunos lugares hay, a escala nanométrica, ‘papel’ (más científico: polisacáridos) que son las zonas hidromuchosfílicas que ‘agarran’ las gotas.

"Una vez entendida la ‘ciencia básica’ sin duda surgirán aplicaciones más prácticas"

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¿Qué desafíos técnicos se enfrentan al estudiar la estructura y composición química de los tricomas de las plantas?

¡Muchos! En nuestro caso, la Microscopía de Fuerzas es una técnica desarrollada principalmente para superficies poco rugosas. Sin embargo, la mayoría de hojas tienen una superficie muy rugosa. El problema es que el microscopio de fuerzas usa un sistema de realimentación para mantener la distancia entre punta y muestra constante, a escala micrométrica. Por poner un símil aeronáutico: no es lo mismo volar a un metro de altura en el desierto, que en por una cordillera, y, evidentemente, cuanto más deprisa, más peligroso. 

Las gotas, casi esféricas, no caen de los pétalos aunque la flor se dé la vuelta

Las gotas, casi esféricas, no caen de los pétalos aunque la flor se dé la vuelta / Pixabay

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¿Qué técnicas se han utilizado para explorar la heterogeneidad química de los tricomas de las hojas de olivo?

Estamos usando muchas técnicas complementarías que nos proporciona la ciencia de Materiales: diferentes microscopías y espectroscopías, medida de ángulos de contacto, y -en nuestro caso- el microscopio de fuerzas, que esencialmente es una punta nanométrica al final de un fleje que sirve para medir fuerzas. En nuestros experimentos medimos como al ‘casi-tocar’ la punta una superficie se forma un pequeño cuello líquido (nanométrico) cuyas fuerzas atractivas podemos medir. Estas fuerzas son mayores o menores en función de que la superficie sea más o menos hidrofílica. 

¿Cómo varía la mojabilidad de las hojas de olivo en función de la edad y la distribución de los tricomas en el haz y el envés?

Esta parte es justo la que está investigando en más detalle la parte de biología y agronomía, hemos iniciado ese estudio que todavía está en marcha. La pregunta -desde mi punto de vista- aquí es, sobre todo: ¿por qué ocurren estos cambios y cuál es su función biológica? Estamos en ello.

¿Qué posibles aplicaciones prácticas podrían derivarse del estudio de los tricomas de las hojas de las plantas?

Diría que no soy yo la persona correcta para contestar esto. Nuestro planteamiento (el de nuestro grupo), desde el punto de vista de la Nanociencia es por ahora de ‘ciencia básica’ para intentar comprender como es -por decirlo así- el ‘ambiente’ a la nanoescala. Una vez entendidos esta ‘ciencia básica’ sin duda surgirán aplicaciones más prácticas.