Tecnología

El escarabajo «indestructible» que sobrevive al atropello de un coche

El escarabajo «indestructible» que sobrevive al atropello de un coche
#escarabajo #indestructible #sobrevive #atropello #coche

TechnoMiz Ciencia

El diabólico escarabajo acorazado de California es un insecto formidable. Aves, lagartos y roedores intentan comérselo con frecuencia, pero rara vez lo consiguen. Un coche le pasa por encima y la criatura sigue viva. Desde luego, hace honor a su ostentoso nombre.

La supervivencia del escarabajo depende de dos factores esencia: su capacidad para hacerse el muerto de guisa convincente y un exoesqueleto que es una de las estructuras más duras y resistentes al aplastamiento que se sabe que existen en el mundo biológico. En un artículo publicado este miércoles en la revista «Nature», investigadores de las universidades estadounidenses de Purdue y California Irvine (UCI) revelan los componentes del extraordinario material, y sus planos a nano y microescala, que hacen que el organismo sea tan indestructible, al tiempo que demuestran cómo los ingenieros pueden beneficiarse de estos diseños para, por ejemplo, construir aviones más resistentes.

«El escarabajo acorazado es terrenal, por lo que no es ligero ni rápido, sino que está construido más como un pequeño tanque», afirma David Kisailus, profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la UCI. «Esa es su ajuste: no puede estallar, así que simplemente se queda pacífico y deja que su armadura especialmente diseñada reciba el atropello hasta que el depredador se rinde», explica. En su hábitat desértico en el suroeste de EE.UU., este insecto se puede encontrar debajo de las rocas y en los árboles, apretado entre la corteza y el tronco, otra razón por la que necesita tener un extranjero duradero.

Los investigadores realizaron una serie de experimentos y descubrieron que el diabólico escarabajo acorazado puede soportar una fuerza de aproximadamente 39.000 veces su peso corporal. Un hombre de 90 kilos tendría que soportar el apabullante peso de 4 millones de kilos para igualar esta correr.

Escudo protector

A través de distintas evaluaciones microscópicas y espectroscópicas de incorporación resolución, el equipo se dio cuenta de que el secreto de esa extraordinaria capacidad radica en la composición material y la obra del exoesqueleto del escarabajo, específicamente, sus élitros. En los escarabajos aéreos, los élitros son las hojas de las alas delanteras que se abren y cierran para proteger las alas de planeo de las bacterias, la desecación y otras fuentes de daño. En este caso, los élitros del escarabajo acorazado han evolucionado para convertirse en un escudo protector sólido.

El investigación mostró que los élitros constan de capas de quitina, un material fibroso y una matriz proteica. En colaboración con un liga de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio, examinaron la composición química del exoesqueleto de un escarabajo volátil más acelerado y la compararon con la de uno terrenal. La capa extranjero del escarabajo acorazado tiene una concentración significativamente más incorporación de proteína, aproximadamente un 10 por ciento más en peso, que los investigadores sugieren que contribuye a la longevo dureza de los élitros.

El equipo igualmente investigó la geometría de la sutura medial que une las dos partes de los élitros y descubrió que se parece mucho a las piezas entrelazadas de un rompecabezas. En un experiencia adentro de un microscopio electrónico para observar cómo funcionan estas conexiones bajo compresión, similar a cómo podrían contestar en la naturaleza, observaron que esas piezas no se rompen por el cuello, la parte más flaca, como cabría esperar en un rompecabezas, sino que se separan en capas lentamente.

Mejoras en los aviones

Los investigadores emplearon técnicas de impresión 3D para crear sus propias estructuras del mismo diseño. Hicieron pruebas que revelaron que la disposición proporciona la máxima resistor y durabilidad.

De esta forma, fabricaron materiales compuestos avanzados reforzados con fibra basados en estas características, y prevé el incremento de nuevas formas de fusionar segmentos de aeronaves sin el uso de remaches y sujetadores tradicionales. Los científicos encontraron que la estructura inspirada en el escarabajo era más esforzado y resistente que los sujetadores de ingeniería actuales en las turbinas de gas de los aviones, que agregan peso e introducen tensiones que podrían provocar fracturas y corrosión.

«Este trabajo muestra que podemos sobrevenir del uso de materiales fuertes y frágiles a otros que pueden ser fuertes y duros al disipar la energía cuando se rompen. Eso es lo que la naturaleza ha permitido que haga el diabólico escarabajo acorazado», dice Pablo Zavattieri, investigador en Purdue.

Ver los
comentarios

#escarabajo #indestructible #sobrevive #atropello #coche

Leave a Comment