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    El exoesqueleto del llamado 'escarabajo acorazado diabólico' es uno de los materiales más duros de la naturaleza. Ahora, los científicos finalmente han logrado descubrir la razón detrás de la impresionante resistencia del caparazón de este insecto.

    Al contrario de la mayoría de los representantes de su orden, el Phloeodes diabolicus no puede volar. El escarabajo endémico de Estados Unidos, sin embargo, compensa la ausencia de esta capacidad con sus envidiables habilidades de supervivencia. El animal puede soportar no solo pisotones humanos, sino que también sale ileso si es aplastado por las ruedas de un automóvil.

    "El acorazado es un escarabajo terrestre, por lo que no es liviano y rápido, sino que está construido más como un pequeño tanque. Esa es su adaptación: no puede volar, por lo que simplemente se queda quieto y deja que su armadura especialmente diseñada soporte el ataque hasta que el depredador desista", explicó David Kisailus, científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, citado por EurekaAlert.

    En el marco de un nuevo estudio, los científicos investigaron a fondo las propiedades físicas y mecánicas que le dan al escarabajo acorazado diabólico su increíble fortaleza.

    En las pruebas de compresión con placas de acero, se descubrió que mientras los escarabajos similares pueden soportar una carga máxima promedio de menos de 68 Newtons, el escarabajo acorazado es capaz de soportar una carga de hasta 149 Newtons. Es decir, este insecto aguanta un peso equivalente a 39.000 veces su propia masa corporal.

    Para entender en dónde reside  exactamente la resistencia del caparazón de este pequeño insecto, los científicos lo sometieron a espectroscopías, microscopía electrónica de barrido y tomografías computarizadas. Además, realizaron simulaciones y utilizaron modelos impresos en 3D para verificar sus hallazgos.

    Se descubrió que, pese a que la dureza del exoesqueleto del insecto puede ser parcialmente explicada por la arquitectura y la composición del material del cual está hecho, la clave de la resistencia del caparazón está realmente en los élitros.

    En los escarabajos voladores, los élitros son las alas anteriores endurecidas que actúan como cubiertas para las alas más delicadas que el insecto usa para volar. Debido a que el escarabajo acorazado diabólico no vuela, sus élitros se han endurecido totalmente y se han unido a lo largo de una sutura para actuar de manera similar a una armadura.

    Los análisis mostraron que el exoesqueleto de este escarabajo está compuesto por quitina, un material fibroso derivado de la glucosa, y una matriz proteica. Se encontró, además, que su caparazón tiene significativamente más proteína que el de un escarabajo similar. 

    Sin embargo, la sutura a lo largo de la cual se fusionan los élitros del escarabajo es lo que desempeña un papel crucial en su dureza. En el caso de este insecto, ella conecta las partes del exoesqueleto como si fueran piezas de un rompecabeza. Bajo presión, estas estructuras entrelazadas en lugar de romperse bruscamente, como era de esperar que hicieran, presentaron una delaminación, es decir, un fracturamiento paralelo en capas.

    Este proceso es ayudado por una capa de pelos microscópicos, llamados  microtriquios, los cuales aumentan la fricción y evitan que los bordes entrelazados se deslicen. Esta combinación de características permite que los élitros se deformen más suavemente, lo que disipa la energía de manera más uniforme y evita que el exoesqueleto se rompa fácilmente.

    Este descubrimiento podría allanar el camino para el desarrollo de materiales más duraderos. Entre otras cosas, los científicos han considerado aplicar la tecnología en la creación de motores aeronáuticos más seguros, por ejemplo.

    Etiquetas:
    insectos, escarabajo
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