O DIABÓLICO ESCARAVELLO ACOIRAZADO DE CALIFORNIA

 

O diabólico escaravello acoirazado de California é un insecto formidable. Aves, lagartos e roedores tentan comelo con frecuencia, pero de cando en cando conségueno. Un coche pásalle por encima e a criatura segue viva. Desde logo, fai honra ao seu ostentoso nome.

A supervivencia do escaravello depende de dous factores crave: a súa capacidade para facerse o morto de maneira convincente e un exoesqueleto que é unha das estruturas máis duras e resistentes ao esmagamento que se sabe que existen no mundo biolóxico. Nun artigo publicado na revista Nature , investigadores das universidades estadounidenses de Purdue e California Irvine (UCI) revelan os compoñentes do extraordinario material, e os seus planos a nano e microescala, que fan que o organismo sexa tan indestructible, á vez que demostran como os enxeñeiros poden beneficiarse destes deseños para, por exemplo, construír avións máis resistentes.

No seu hábitat  desértico no suroeste de EE. UU., este insecto pódese atopar debaixo das rochas e nas árbores, apertado entre a cortiza e o tronco, outra razón pola que necesita ter un exterior duradeiro.

 Orixinario dos hábitats desérticos do sur de California, o diabólico escaravello acoirazado ten un exoesqueleto que é unha das estruturas máis duras e resistentes ao esmagamento que se sabe que existen no reino animal / David Kisailus/UCI

 Os investigadores realizaron unha serie de experimentos e descubriron que o diabólico escaravello acoirazado pode soportar unha forza de aproximadamente 39.000 veces o seu peso corporal. Un home de 90 quilos tería que soportar o esmagador peso de 4 millóns de quilos para igualar esta fazaña.

A través de distintas avaliacións microscópicas e espectroscópicas de alta resolución, o equipo deuse conta de que o secreto desa extraordinaria capacidade radica na composición material e a arquitectura do exoesqueleto do escaravello, especificamente, os seus élitros. Nos escaravellos aéreos, os  élitros son as follas das ás dianteiras que se abren e pechan para protexer as ás de voo das bacterias, a desecación e outras fontes de dano. Neste caso, os élitros do escaravello acoirazado evolucionaron para converterse nun escudo protector sólido.

A análise mostrou que os élitros constan de capas de quitina, un material fibroso e unha matriz proteica. En colaboración cun grupo da Universidade de Agricultura e Tecnoloxía de Tokio, examinaron a composición química do exoesqueleto dun escaravello voador máis lixeiro e comparárona coa dun terrestre. A capa exterior do escaravello acoirazado ten unha concentración significativamente máis alta de proteína, aproximadamente un 10 por cento máis en peso, que os investigadores suxiren que contribúe á maior dureza dos  élitros.

O equipo tamén investigou a xeometría da sutura  medial que une as dúas partes dos élitros e descubriu que se parece moito ás pezas entrelazadas dun crebacabezas. Nun experimento dentro dun microscopio electrónico para observar como funcionan estas conexións baixo compresión, similar a como poderían responder na natureza, observaron que esas pezas non rompen polo pescozo, a parte máis delgada, como cabería esperar nun crebacabezas, senón que se separan en capas lentamente.

Os investigadores empregaron técnicas de impresión 3D para crear as súas propias estruturas do mesmo deseño. Fixeron probas que revelaron que a disposición proporciona a máxima resistencia e durabilidade.

Desta forma, fabricaron materiais compostos avanzados reforzados con fibra baseados nestas características, e prevé o desenvolvemento de novas formas de fusionar segmentos de aeronaves sen o uso de remaches e suxeitadores tradicionais. Os científicos atoparon que a estrutura inspirada no escaravello era máis forte e resistente que os suxeitadores de enxeñería actuais nas turbinas de gas dos avións, que agregan peso e introducen tensións que poderían provocar fracturas e corrosión.

FONTE: abc.es/ciencia