Así funcionan las lenguas de los gatos, que pueden inspirar tecnología humana

Los gatos adoran acicalarse casi tanto como adoran dormir: pasan hasta un cuarto del tiempo que están despiertos limpiándose el pelo. ¿Cuál es el secreto de su excelente autolimpieza? Según un estudio publicado en la revista PNAS, las púas de sus lenguas están curvadas y tienen puntas huecas. Estas pequeñas púas, denominadas papilas, pueden transferir grandes cantidades de saliva de la boca al pelaje, que no solo limpia hasta la piel, sino que también disminuye la temperatura corporal cuando la saliva se evapora.

«Una lengua de gato funciona como un peine inteligente», explica David Hu, bioingeniero del Instituto de Tecnología de Georgia y autor principal del nuevo estudio.

Los resultados no solo aportan información sobre cómo se limpia una de las mascotas más populares del mundo. También han inspirado un nuevo tipo de cepillo, denominado TIGR (Tongue-Inspired GRooming). El prototipo del TIGR, lleno de pequeñas púas curvadas y flexibles como las de las lenguas felinas, retira el pelo suelto de humanos y gatos por igual, pero puede limpiarse solo pasando el dedo. Según Hu, podría incluso hacer que los gatos sean menos alergénicos, al retirar el exceso de caspa.

Los investigadores descubrieron que estas papilas con forma de cuchara permiten que los gatos lleven la saliva hasta la piel, lo que podría inspirar nuevas perspectivas de limpieza y depósito de fluidos en todo tipo de superficies peludas. «Transportar líquidos es un problema para animales e ingenieros», afirma Sunghwan «Sunny» Jung, bioingeniero de la Universidad Cornell que no participó en la investigación. «Este estudio demuestra que los científicos pueden emplear la física de la conducta animal básica para responder preguntas fundamentales».

Escáner felino

La estudiante de doctorado de Hu, Alexis Noel, se interesó por el acicalamiento gatuno tras observar cómo la lengua de su gato se enganchaba una y otra vez al lamer una manta de microfibra. Noel había visto a su gato acicalándose varias veces, pero cuando lo vio intentando acicalar una manta peluda, empezó a contemplar el proceso con otros ojos.

Las púas afiladas, denominadas papilas, recubren la lengua gatuna y le aportan su textura de papel de lija. Eran estas púas las que se quedaban enganchadas en la manta de Noel. Noel quería entender por qué estas papilas eran tan eficaces a la hora de desenredar al pelaje (o las mantas). Una inmersión rápida en la literatura científica reveló que los expertos apenas habían prestado atención a la biomecánica del acicalamiento felino. Hu y Noel decidieron cambiarlo.

Pero primero necesitaban lenguas de felinos. Obtener muestras de gatos domésticos muertos fue bastante sencillo. Pero obtener las lenguas de felinos salvajes, no tanto.

«No encontramos muchas lenguas», afirma.

Tras preguntar a zoos y reservas de animales durante meses, obtuvieron muestras suficientes. Con lenguas de seis especies de felinos —gatos domésticos, linces rojos, pumas, leopardos de las nieves, tigres y leones—, Noel y Hu analizaron las papilas de cerca empleando microtomografía computarizada. Un estudio de 1982 afirmaba que las papilas felinas tenían forma de cono hueco, pero la tecnología más reciente empleada por los investigadores de Georgia Tech desveló que, en realidad, estas púas estaban curvadas hacia detrás, hacia la garganta.

Según Hu, la diferencia puede parecer sutil, pero no lo es. La forma curvada de las papilas les permite levantar agua al entrar en contacto con esta empleando la tensión superficial, algo que un cono hueco sería incapaz de hacer.

 «A una escala tan pequeña, estas diferencias importan mucho», afirma Hu.

Aunque cada papila podría ser capaz de atrapar una fracción de una gota de agua (4,1 microlitros, para ser exactos), en el transcurso de un día, la lengua de un gato doméstico transfiere una media de 48 mililitros a su pelo, casi una quinta parte de un vaso de agua.

Cuestiones espinosas

Los investigadores descubrieron que la orientación de las papilas no es fija. Los vídeos acelerados de tres gatos domésticos de pelo corto acicalándose demostraron que las papilas rotan cuando la lengua del gato encuentra enredos en el pelo. Esta rotación permite que la púa penetre más en el enredo para, finalmente, desenredarlo.

Esta flexibilidad, según Hu, es la clave que permite que estas púas relativamente cortas limpien tanto la capa exterior más larga y escasa de pelo como la capa inferior más densa y cercana a la piel. Las mediciones de los investigadores desvelaron que hasta la presión ligeramente escasa de la lengua durante el acicalamiento permitía que todas las especies de felinos se limpiasen llegando hasta la piel. La única excepción fue un gato persa, una raza doméstica que necesita que la cepillen a diario para evitar la formación de marañas de pelo.

Pero todos estos lametones no solo sirven para que el felino tenga el mejor aspecto posible. Las cámaras térmicas revelaron que el acicalamiento también puede ayudar a que un gato mantenga fresco, creando una diferencia de temperatura de hasta 16° Celsius entre la piel y el pelaje externo cuando la saliva se evapora.

El ojo del TIGR

Comprender cómo se limpian los gatos era una cosa, pero como ingeniero, Hu quería ir más allá. Cuando sus hijos tenían piojos, Hu pasaba horas en la farmacia buscando el peine adecuado para retirar las liendres y peinar el pelo para eliminar hasta el último piojo. Una búsqueda rápida por Internet reveló que los peines no habían cambiado demasiado en décadas. El trabajo de Noel y Hu hizo que ambos pensaran que quizá la lengua de un gato podría inspirar algo mejor.

«Buscar nuevos materiales estudiando el acicalamiento felino mola, demuestra que no tienes que irte a las profundidades de la selva para encontrar algo útil», afirma Sylvain Deville, ingeniero del Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia que no participó en la investigación.

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Con un polímero a base de silicona, imprimieron en 3D un pequeño cepillo flexible. Las púas del cepillo eran una versión a escala de las papilas gatunas. Cuando Noel y Hu compararon la eficiencia de un cepillo TIGR con un cepillo humano a la hora de deshacer nudos de un pellejo de pelo falso de nylon, el TIGR logró desenredar más y con menos fuerza que un cepillo normal. Noel también fue capaz de quitar el pelo suelto del cepillo solo con pasar un dedo, en lugar de tener que sacar el pelo con pinzas.

También podría ser un mejor cepillo para los gatos, ya que algunos detestan los cepillos que hay en el mercado. La suavidad y flexibilidad del TIGR podría aportar algo más cercano a la experiencia de acicalamiento gatuno, lo que sería más tolerable tanto para ellos como para sus dueños.

Según Megan Schuknecht, directora de diseño en el Biomimicry Institute en Missoula, Montana, el TIGR es el ejemplo perfecto de diseño bioinspirado. «Los gatos llevan siglos entre nosotros, pero nadie había pensado en observarlos tan de cerca, hasta ahora», afirma.

Sin embargo, Jung afirma que el TIGR no está listo para producirse en masa. «Existen muchos aspectos que debemos mejorar antes de que esté listo para usarse en el mundo real», afirma.

Hu y Noel ya han presentado la patente del TIGR y creen que el cepillo se utilizará no solo para el acicalamiento, sino también para aplicar cremas y lociones en la piel de los felinos sin tener que afeitar al animal y hasta para clasificar fibras en tejidos.

Los gatos ya son los reyes de Internet y el TIGR podría ser un paso más hacia convertirse en reyes del mundo.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.