Lo Siento, Arañas: Los Caracoles De Mar Hacen El Material Más Fuerte En La Tierra

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El material más fuerte del mundo no es la seda de araña; es dientes de la lapa.

Dejando a un lado, Spider-Man: el material más fuerte del mundo no es tu seda; Es dientes de caracol de mar.

Los dientes de la especie común de la lapa (Patella vulgata) son más resistentes que Kevlar y más fuertes que la seda de araña, informan los investigadores en la edición del 18 de febrero de la revista Royal Society, Interface.

"La seda de araña ha estado ganando esta competencia durante mucho tiempo. Me sorprendió y me emocionó que los dientes de la lapa vencieran al ganador", dijo la autora principal del estudio, Asa Barber, profesora de ingeniería mecánica en la Universidad de Portsmouth en Inglaterra.

Las letrinas son pequeños caracoles resistentes que viven en todas partes en el océano, desde los cañones más profundos y oscuros hasta el oleaje más duro y difícil. Su vivaz y cáscara en forma de cono protege un pie resistente que se adhiere a las rocas con un agarre fenomenal. Las lamas comen algas, desenrollando una larga lengua llena de cientos de dientes afilados que raspan su cena de rocas y acantilados. [Biomimetismo: 7 Tecnologías inspiradas en animales geniales]

Aunque las lapas solo dejan atrás la roca rayada, nadie había probado la fuerza de sus dientes, dijo Barber. "La naturaleza siempre desarrolla la estructura perfecta para un trabajo mecánico particular, así que pensé: 'Tienen que ser realmente fuertes'", dijo a WordsSideKick.com.

Resulta que las lapas locales de Southampton producen dientes mineralizados que son un 10 por ciento más resistentes que la seda de araña, dijo Barber.

Los dientes de la lapa están hechos de un mineral de goetita en una matriz de quitina.

Los dientes de la lapa están hechos de un mineral de goetita en una matriz de quitina.

Crédito: Asa Barber

Barber y su equipo de investigación probaron piezas microscópicas de diente de lapa. Cada diente curvo mide aproximadamente 1 milímetro de largo (0.04 pulgadas), aproximadamente el grosor de una moneda de diez centavos, y los científicos querían asegurarse de que sus muestras no fueran afectadas por la curvatura. Cada muestra era aproximadamente 100 veces más delgada que un cabello humano.

El secreto de la resistencia del diente radica en el tamaño de las estructuras fibrosas que forman cada diente, dijo Barber. "La naturaleza es bastante inteligente, porque descubrió hace millones de años que si creces estas fibras por debajo de un tamaño crítico, incluso si tienes defectos en el material, no afecta la fuerza", dijo Barber.

La lapa utiliza fibras compuestas que son miles de veces más delgadas que las nanofibras hechas por el hombre en aviones, chalecos antibalas o cuadros de bicicletas. Los compuestos biológicos son una mezcla de óxido de hierro, mineral, goetita y quitina, que actúa como un plástico natural, dijo Barber.

Aunque el goethita es duro, no es muy duro, se fracturará y se romperá cuando se lo golpee contra una roca. Ahí es donde entra en juego la quitina: las fibras elásticas y flexibles, cuando se combinan con goethita, crean un material compuesto natural que es fuerte y resistente.

Las fibras de los dientes resistieron una fuerza de tracción que era equivalente a un cordón de espagueti que alzaba 3.000 bolsas de azúcar, equivalente a unas 3,300 libras (1,500 kilogramos), dijo Barber.

Una lapa de California.

Una lapa de California.

Crédito: Steve Lonhart / NOAA MBNMS

El siguiente desafío de Barber es recrear los mecanismos que usan estas pequeñas criaturas para hacer sus materiales resistentes. Aunque la seda de araña ha demostrado ser muy difícil de imitar en un entorno artificial, Barber dijo que podría ser posible imprimir en 3D las fibras de los dientes de la lapa.

"Creo que el potencial para cultivar estas fibras de cristal es mucho mayor [que la seda de araña] porque se trata de cultivarlas a un tamaño particular", dijo Barber. "Creo que esta será una oportunidad mucho mayor para los materiales que tienen una alta resistencia".

La seda de araña ultra fuerte es una de las fibras naturales más resistentes que se conocen en la naturaleza. La fibra liviana y flexible es cinco veces más fuerte en peso que el acero de alta calidad y es extremadamente elástica, y se agranda para enganchar insectos y otras presas. La seda más fuerte jamás encontrada está hecha por la araña de la corteza de Darwin en Madagascar, que gira la seda que, según se informa, es 10 veces más resistente que el Kevlar, gracias a su elasticidad o capacidad de estiramiento sin romperse.

Nota del editor: Esta historia se actualizó el 18 de febrero para corregir la afiliación de Asa Barber.

Sigue a Becky Oskin @beckyoskin. Siga WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook y Google+. Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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