Armaduras Inspiradas en Peces Arcaicos

Los científicos que buscan desarrollar mejores armaduras para proteger a las personas que realizan tareas peligrosas, pueden aprender mucho de una reliquia del pasado, según un estudio del MIT sobre un pez primitivo que podría indicar formas más eficaces de diseñar tales armaduras para el cuerpo humano.

La criatura en cuestión es el Polypterus senegalus, un pez cuyo árbol genealógico evolutivo puede ser rastreado hasta hace unos 96 millones de años, y que todavía habita en charcas africanas de agua dulce ricas en barro. A diferencia de la inmensa mayoría de los peces actuales, el P. senegalus luce una "armadura" de cuerpo entero, como las que la mayoría de los peces debían tener hace millones de años. Este rasgo tan arcaico ayuda a explicar por qué se apoda a este pez como la "anguila dinosaurio".Se sabía que las escamas individuales de la coraza del pez están formadas por múltiples capas, cada una de ellas de aproximadamente 100 millonésimas de metro de espesor. Pero en el nuevo estudio, un equipo de ingenieros del MIT desveló exactamente cómo las capas se complementan entre sí para proteger los tejidos blandos dentro del cuerpo del pez, sobre todo de un ataque penetrante y punzante. El P. senegalus es territorial y ataca a miembros de su propia especie que sean de tamaño similar o más pequeños.El equipo utilizó métodos nanotecnológicos para medir las propiedades de la armadura. Los diferentes materiales, la geometría y el espesor de cada capa, la sucesión de éstas y las uniones entre ellas, son factores que contribuyen a un diseño eficaz que ayuda a los peces a sobrevivir a un ataque penetrante como por ejemplo una fuerte mordedura que de otro modo tendría consecuencias fatales.

Esta investigación ayudará a comprender mejor la relación entre una amenaza específica y el diseño correspondiente de una armadura de protección.Tal conocimiento fundamental tiene un gran potencial para el desarrollo de mejores materiales estructurales, biológicamente inspirados, y destinados, por ejemplo, a los bomberos y a otros profesionales que trabajan en áreas de alto riesgo bajo la amenaza de derrumbes e impactos de objetos."Muchos de los principios de diseño que nosotros describimos, por ejemplo interfaces duraderas y mecanismos que disipen la energía, pueden ser traducibles en sistemas para armaduras de uso humano", subraya la autora principal de la investigación, Christine Ortiz, profesora en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de los Materiales del MIT.Una forma en que los investigadores probaron la armadura del pez fue imitando experimentalmente un ataque mediante mordedura, sobre una escama individual que había sido quirúrgicamente extirpada de un pez vivo. El equipo encontró que el diseño de la armadura del P. senegalus mantuvo la fisura localizada, gracias a forzarla a discurrir en un círculo alrededor del punto de penetración, en lugar de extenderse a través de la escama completa, lo que habría conducido a que cediese de manera catastrófica, como sucede en muchos materiales cerámicos.


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