biología

¿Cuál es el material biológico más fuerte del mundo?

BBC Mundo - ‎ ‎febrero‎ de ‎2015

Un equipo de ingenieros británicos descubrió que los dientes de la lapa están hechos del material biológico más duro del que se tenga conocimiento.

Las lapas tienen unos minúsculos dientes en su lengua que utilizan para raspar la comida de las rocas.

Según los autores del estudio, estos dientes están compuestos de un material que es incluso más fuerte que la tela de araña.

Estos moluscos de concha abierta son muy comunes en los litorales rocosos, siempre pegados a las piedras.

El secreto de su dureza es la delgadez de las fibras minerales que hay en su interior.

La investigación, publicada en la revista Royal Society Journal Interface, afirma que se trata de algo tan duro como algunos de los mejores materiales hechos por el ser humano, como el kevlar o la fibra de carbono.

El descubrimiento podría servir para mejorar algunos materiales artificiales para la industria automotriz y también en el campo de la aviación. También podría resultar útil para arreglos dentales.

"La biología es una gran fuente de inspiración para un ingeniero", señaló Asa Barber, autor principal del estudio, de la Universidad de Portsmouth.

"Estos dientes se componen de fibras muy pequeñas, acomodadas de una manera particular. Deberíamos pensar en hacer nuestras propias estructuras siguiendo los mismos principios de diseño".

Arañas al segundo puesto

Estas fibras, compuestas por un mineral con base de hierro llamado goethita, están atadas por una base de proteínas, algo similar a las fibras de carbono que se usan para aumentar la dureza de los plásticos.

Los dientes tienen menos de un milímetro de largo, pero Barber y sus colegas pusieron 10 dientes juntos para medir cuánta fuerza podían resistir sin romperse.

El centro de esta estructura formada por diez dientes era 100 veces más delgado que un cabello humano.

Las lapas empujaron a las arañas al segundo puesto.

Luego sometieron esta estructura a una fuerza y observaron cuánto pudo resistir hasta quebrase, con ayuda de un dispositivo llamado microscopio de fuerza atómica.

La fuerza que calcularon, en promedio, fue de cinco gigapascals. Es decir, cinco veces mayor que la mayoría de hilos de seda de araña.

Esto marca un nuevo récord para la biología, dice Barber, cuyo equipo midió la fuerza de las arañas más inusuales.

"La gente siempre está tratando de encontrar lo siguiente más fuete. Las arañas han sido las ganadoras por muchos años", le dijo Barber a la BBC. "Por eso estamos contentos con que los dientes de la lapa hayan superado (el récord)".

Topadoras de la costa

En cuanto a los materiales hechos por el hombre, la lapa es más fuerte que las fibras de Kevlar -o poliparafenileno tereftalamida- y casi tan buena como las fibras de carbono de los materiales de mejor desempeño.

Esto se debe a que las fibras tienen el ancho ideal para que evitar agujeros o fallas que podrían debilitar la estructura.

Anne Neville, investigadora de la Universidad de Leeds, quedó sorprendida con el hallazgo, en particular por la forma en que la fuerza de los dientes parece maximizarse por el tamaño específico de las fibras.

"La fuerza inferior a los valores teóricos se debe a los defectos, y este material está, aparentemente, libre de ellos".

Por su parte, los biólogos que estudian a las lapas están intrigados -más no sorprendidos- por el récord alcanzado por estos moluscos.

"Las lapas son las topadoras de las costas", señaló Steven Hawkins, científico de la Universidad de Southampton.

"La razón por la cual los dientes de las lapas son tan duros es que cuando comen, están excavando rocas. De hecho, si miras su materia fecal, parecen pequeños trozos de cemento, porque cuando (la roca) pasa a través de su aparato digestivo, se endurece".