Los científicos han estudiado la estructura del Phloeodes diabolicus, un escarabajo que puede sobrevivir al atropello de un coche gracias a su exoesqueleto. Los expertos señalan que, de imitar el diseño de la coraza, podremos obtener beneficios en estructuras de sectores como la aviación
Cada ser del reino animal se las ha ingeniado para sobrevivir al entorno al que han sido destinados a habitar. De este modo, los científicos han podido observar adaptaciones tan extravagantes como peces con la capacidad de caminar, ranas casi transparentes y, la última de ellas, escarabajos que pueden sobrevivir al atropello de un coche.
El protagonista de este último caso es un es el escarabajo diabólico acorazado (Phloeodes diabolicus), perteneciente a una familia de escarabajos que destacan por la extrema dureza de su exoesqueleto. A diferencia de otros escarabajos, los diabólicos prefirieron en el pasado fusionar y densificar sus élitros, que son cada una de las alas rígidas que recubren a modo de estuche las alas más ligeras de este tipo de insectos, como el ‘caparazón’ rojo de las mariquitas.
Esta estrategia les ha permitido construir un caparazón rugoso que le sirve como camuflaje dentro de su medio natural y, en segundo lugar, un escudo capaz de soportar una presión máxima de 169 newtons, o lo que es lo mismo: “39.000 veces su peso corporal, significativamente mayor a la fuerza que un humano adulto puede generar presionando el pulgar y el índice juntos”, según los expertos que lo han estudiado.
En comparación con otros escarabajos similares, como el escarabajo del desierto (Asbolus verrucosus), el Phloeodes diabolicus es capaz de resistir el doble de tensión que su rival lo que hace indicar que variaciones en la composición o características del diseño dentro del exoesqueleto.
En este sentido, los científicos recurrieron a técnicas de microscopía avanzada, espectroscopía y pruebas mecánicas para estudiar la composición y el diseño del exoesqueleto. Al realizar cortes transversales en los insectos, los autores observaron una serie de juntas en forma de rompecabezas entrelazadas en el medio de los élitros.
También, descubrieron que la geometría de estas hojas y su microestructura laminada es lo que le proporciona a este coleóptero el endurecimiento de su exoesqueleto.
“Para probar las potenciales ventajas al aplicar este diseño sobre un gancho mecánico, construimos una serie de compuestos biomiméticos –basados en soluciones ya resueltas por la naturaleza– con geometrías y microestructuras similares”, indican los investigadores.
Estos ganchos o conectores serían similares a los que se pueden encontrar en los motores de turbina o en algunos accesorios del tren de aterrizaje, según los ejemplos aportados en el trabajo.
“La evaluación posterior demostró que las hojas compuestas que imitan al escarabajo acorazado diabólico son ligeramente más fuertes que los actuales ganchos empleados en ingeniería y demuestran un aumento de más del 100 % de la disipación de la energía durante el desplazamiento”, subrayan.
“La unión de materiales diferentes en estructuras de ingeniería, como plásticos y metales, continúa suponiendo un desafío, por lo que imitar esta estructura podría suponer un beneficio inmediato sobre los ganchos de la aviación, ya que les proporciona una mayor fuerza y un aumento sustancial de la resistencia”, concluyen los expertos.
