¿Qué pueden enseñarnos las criaturas marinas sobre la ingeniería?

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¿Qué pueden enseñarnos las criaturas marinas sobre la ingeniería?

Un grupo internacional de investigación dirigido por el Technion – Instituto Tecnológico de Israel ha descifrado recientemente el proceso por el que los organismos marinos desarrollan sus duros y duraderos esqueletos.

El estudio, dirigido por el profesor Boaz Pokroy, la estudiante de doctorado Nuphar Bianco-Stein y el investigador Dr. Alex Kartsman, de la Facultad de Ciencias de los Materiales e Ingeniería del Technion, lo llevaron a cabo con la ayuda de la Dra. Catherine Dejoie, de la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón (ESRF) de Grenoble (Francia). Los resultados se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences de Estados Unidos.

Los investigadores centraron sus esfuerzos en la implicación de la calcita que contiene magnesio en el proceso de biomineralización, es decir, el proceso por el que los organismos vivos producen minerales para endurecer o endurecer los tejidos existentes. La calcita es un mineral común que constituye alrededor del 4% de la masa de la corteza terrestre.

“Los procesos de biomineralización construyen estructuras que superan a los productos artificiales de los procesos de ingeniería en muchos aspectos, como la fuerza y la resistencia a las fracturas”, dijo Pokroy.

Los investigadores descubrieron que los depósitos de partículas de calcita en sustancias pobres en magnesio crean una compresión en los esqueletos de los organismos que aumenta su rigidez. Esto ocurre de forma natural, sin necesidad de la compresión mecánica que se utiliza en la producción de materiales similares en los procesos clásicos de ingeniería sintética.

“Hemos descubierto que este fenómeno se da en una enorme variedad de criaturas, incluso en criaturas de diferentes reinos del mundo animal, y estimamos que es incluso más amplio de lo que hemos descubierto”, dijo Pokroy. “Por tanto, es probable que sea un fenómeno muy general”.

El estudio contó con una subvención del Consejo Europeo de Investigación.

Se examinaron nueve organismos diferentes, entre ellos estrellas frágiles, algas rojas, estrellas de mar, corales y erizos de mar. En las estrellas frágiles, el proceso de cristalización se utiliza para sus lentes de calcita, que funcionan esencialmente como ojos repartidos por sus brazos.

Las algas rojas, sin embargo, utilizan los cristales de magnesio-calcita para revestir todas sus células y aumentar su durabilidad al estar sometidas a las presiones y traumas físicos de las aguas poco profundas.

“No cabe duda”, concluye Pokroy, “de que tenemos mucho que aprender de estos procesos biológicos, y de que nuestros descubrimientos pueden conducir a la mejora de los procesos de ingeniería en diversas áreas”.

¿Qué pueden enseñarnos las criaturas marinas sobre la ingeniería?