Los escarabajos sobreviven a ser aplastados por un auto. Ahora servirán para diseñar aviones y edificios

Su armadura les permite resistir el picoteo de las aves, las pisadas de animales e incluso el peso de un auto. Así puede terminar beneficiándole a usted en su vida diaria.
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Un escarabajo de las rosas en Moscú, el 26 de junio de 2020.Getty Images / Getty Images

Por Marion Renault - The Associated Press

La armadura del escarabajo le permite resistir el picoteo de las aves, las pisadas de animales e incluso el peso de un automóvil Toyota Camry cuando le pasa por encima. Ahora los científicos están estudiando esa coraza con la esperanza de que ofrezca ideas para diseñar edificios y aviones más resistentes.

“Estos escarabajos son durísimos”, dijo Pablo Zavattieri, ingeniero civil de la Universidad Purdue, que forma parte de un grupo de investigadores que le pasaron por encima al insecto con un auto como parte de un nuevo estudio.

¿Cómo hace este insecto casi indestructible para soportar esos pesos?

La especie cuenta con una compleja armadura que parece un rompecabezas, según el estudio de Zavattieri y sus colegas, publicado recientemente en la revista Nature. Los expertos creen que su diseño podría inspirar estructuras y vehículos más duraderos.

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Para comprender qué hace tan resistente a este insecto de una pulgada, los investigadores probaron primero cuánta presión podían soportar. Algunos resistieron una compresión equivalente a 39,000 veces su peso. Otros cedieron con un tercio de ese peso.

Acto seguido los investigadores usaron microscopios electrónicos y escáneres para examinar el esqueleto externo y tratar de determinar qué lo hace tan duro.

Como ocurre a menudo con los escarabajos, los élitros —una capa protectora en las alas— se hacen más duros y resistentes con el paso del tiempo. De cerca, los científicos se dieron cuenta de que esa coraza se beneficiaba de una estructura con ribetes y capas que parece un rompecabezas.

Al ser comprimida, comprobaron que la estructura se resquebrajaba lentamente, en lugar de partirse de una.

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“Cuando aflojas”, dijo Zavattieri, “no se desarma, solo se deforma un poco. Eso es fundamental”.

El estudio podría serle útil a los ingenieros que diseñan aviones y otros vehículos con materiales como acero, plástico y yeso. En la actualidad los ingenieros usan tornillos, pines, soldaduras y adhesivos para ensamblar todas las estructuras. Pero estas técnicas pueden deteriorarse.

En la estructura de la armadura del escarabajo, la naturaleza ofrece una alternativa “interesante y elegante”, dice Zavattieri.

Los diseños inspirados en el escarabajo se resquebrajan en forma gradual y previsible, por lo que es más fácil examinar las fisuras para determinar el estado de una pieza, según Po-Yu Chen, ingeniero de la Universidad Nacional Tsing Hua de Taiwán, que no participa en la investigación.

El estudio del escarabajo forma parte de un proyecto de 8 millones de dólares de la Fuerza Aérea estadounidense que explora cómo la biología de criaturas como la langosta mantis y el muflón pueden generar materiales que resisten los impactos.

“Tratamos de ir más allá de lo que ha hecho la naturaleza”, expresó el coautor del estudio David Kisailus, ingeniero de la Universidad de California de Irvine.

La investigación es un nuevo esfuerzo que busca soluciones a los problemas humanos en la naturaleza, según el biólogo Colin Donihue, quien no participa en el estudio. El velcro, por ejemplo, fue inspirado por una estructura de la corteza espinosa de algunas plantas. Los adhesivos artificiales se copiaron de las patas pegajosas del geco.

Donihue dijo que hay una cantidad de cosas en la naturaleza que pueden ayudar. “Estas adaptaciones son producto de milenios de evolución”.