Un equipo ha investigado la estructura del abdomen de uno de los animales con el golpe más poderoso del reino animal: el camarón mantis. El mecanismo que utilizan para defenderse de sus semejantes ha servido de inspiración para crear estructuras ultra resistentes
La naturaleza acaba de entregar a la ciencia la inspiración para crear estructuras de ingeniería sumamente resistentes, basándose en el diseño corporal de un pequeño animal marino. Se trata de la gamba mantis, un curioso animal que debe su nombre al parecido que guarda con el insecto. Las gambas mantis son crustáceos marinos del orden de los estomatópodos y están relacionadas con lo que en España conocemos como galeras.
Existen varios tipos de especies de gambas mantis repartidas por el mundo y son conocidos por poseer uno de los golpes más rápidos y potentes del reino animal, que llevan a cabo contrayendo y desplegando de forma brusca sus patas delanteras. Esto ha llevado a que también se las denomine como gambas boxeadoras. Una especie en concreto, Erugosquilla grahami, que habita la Gran Barrera de Coral australiana, es capaz de romper hasta los cristales de los acuarios.
Las gambas mantis usan ese golpe para cazar a sus presas, rompiendo la concha de los cangrejos y de las almejas y ostras de los que se alimentan. También emplean ese ataque para combatir con otros congéneres de su especie en las disputas por el hábitat. Esto es precisamente lo que ha llevado a los científicos a estudiar con más detalle la estructura corporal de las gambas mantis.
Un grupo de investigadores se preguntó cómo conseguían las mantis resistir los tremendos ‘puñetazos’ que se propinan entre ellas en las disputas territoriales. Y la pesquisa les ha llevado a obtener ideas para desarrollar un armazón muy resistente. El trabajo, publicado en la revista Advanced Functional Materials, puede servir de inspiración para crear estructuras de alta dureza con aplicaciones en campos como la construcción de cascos de protección, corazas antigolpes, la seguridad del automóvil o la ingeniería espacial.
En esa reciente investigación, encabezada por David Kisailus, de la Universidad de California, y Pablo Zavattieri, de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad de Purdue, los expertos analizaron la estructura del abdomen de loscrustáceos y la forma en la que lo usan para defenderse de los ataques de sus semejantes.
Durante las peleas, ambos investigadores observaron que estos animales utilizaban un segmento en su cola, conocido como telson, como una especie de escudo.
“Durante más de una década hemos estudiado las especies más agresivas y más pacíficas de estos camarones. Durante sus peleas, nos dimos cuenta de que, si tenían la capacidad de golpear tan fuerte, también lo tendrían para poder defenderse de esos ataques. Ahí es donde el telson donde juega un papel fundamental”, destacó David Kisailus.
La composición del telson
El telson, según los investigadores, está compuesto por dos partes que realizan una importante labor defensiva: las crestas y una estructura helicoidal.
La primera de ellas, conocidas como carina, compone la parte exterior del telson y, además de habilitar la flexión de esta zona, permite la absorción de cantidades significativas de energía durante un ataque, señalan los autores del estudio. Una conclusión a la que llegaron después de realizar un modelo en tres dimensiones.
Por otra parte, la sección helicoidal evita “que surjan grietas” y, en menor medida, “disipa el resto de energía que no se ha podido repeler en la parte exterior”.
Por otro lado, los investigadores observaron que, dependiendo de si la especie es más agresiva o más pacífica, “estas zonas estarán compuestas con mayor o menor densidad de materiales” para poder realizar una función más activa o pasiva.
“Tener acceso a una de las arquitecturas de materiales más eficientes, como el helicoide, junto con una geometría inteligente, hace que esta sea una de las estructuras más completas de la naturaleza”, destacó Pablo Zavattieri.
El análisis de la gambas mantis ha resultado muy inspirador para los científicos que publican el trabajo, pero estos señalan que aún tienen que aprender más sobre esta especie antes de poder encontrar aplicaciones concretas, como una protección ligera contra impactos durante la actividad humana”.
