Biomimética

El truco que protege al pez más grande del Amazonas de las pirañas

Un equipo de investigadores analiza la estructura de sus escamas que hacen su piel flexible e impenetrable a la vez, lo que podría inspirar nuevos materiales.

El truco que protege al pez más grande del Amazonas de las pirañas
El truco que protege al pez más grande del Amazonas de las pirañas Ritchie et al. / Wikimedia Commons

El pirarucú o arapaima (Arapaima gigas) es el pez más grande del Amazonas. Con sus más de 3 metros de largo y hasta 250 kg de peso, este gigante se pasea entre las pirañas sin miedo a ser atacado. Un arma secreta le protege: su armadura de escamas es impenetrable incluso contra uno de los peces con la mordida más poderosa del reino animal. Pero, ¿cuál es el secreto de esta formidable protección?

El equipo de Robert Ritchie, de la Universidad de Berkeley, acaba de realizar un meticuloso estudio de las escamas de la arapaima cuyo resultado se publica este miércoles en la revista Matter. El análisis indica que estas escamas pueden deformarse sin romperse ni resquebrajarse, un problema con el que se enfrentan los ingenieros que quieren diseñar sistemas de protección para humanos, como los chalecos antibalas. Según el estudio, en el que también participan científicos de la UC San Diego, la escamas de la Arapaima tienen una capa interior dura pero flexible que se adhiere mediante colágeno a la capa exterior de escamas mineralizadas.

Las escamas del pez están unidas a nivel atómico formando una sola pieza 

Este sistema es el mismo que se usa para diseñar los chalecos antibalas, pero a diferencia de estos, en los que se utilizan adhesivos, las escamas del pez están unidas a nivel atómico formando una sola pieza sólida. “Una ventana puede parecer fuerte y sólida, pero no tiene elasticidad. Si algo intenta clavarse, el cristal se hace añicos”, explica Ritchie. “Cuando la naturaleza pega un material duro a uno blando, lo aplana, lo que previene el efecto de ruptura. Y en este caso, la estructura de amarre es colágeno mineralizado”. Aunque otros peces usan colágeno de la misma manera, en Arapaima las escamas son más gruesas que en el resto de especies, lo que sería el secreto de su extraordinario sistema de defensa.

Los autores realizaron diferentes pruebas con las escamas del pez, sometiéndolas a distintas presiones y observando el grado de deformación y ruptura. En las condiciones en que otros materiales se habrían quebrado, el colágeno permitía seguir resistiendo sin daños a la estructura. El equipo de Ritchie asegura que si somos capaces de crear estructuras con una flexibilidad jerárquica como esta, se podrían crear protecciones sintéticas e impermeables que superaran las soluciones actuales.

Referencia: Arapaima Fish Scale: One of the Toughest Flexible Biological Materials (Matter)

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