La infranqueable “armadura” de un pez gigante del Amazonas puede inspirar nuevos materiales
‘Arapaima gigas’ tiene una capa interna resistente, pero flexible, unida por colágeno a su capa externa de escamas. Puede deformarse, pero no rasgarse ni agrietarse cuando una piraña le ataca.
Arapaima gigas / Robyn Broyles (Ginkgo100)
‘Arapaima gigas’ es un pez grande en un río aún más grande lleno de pirañas, pero eso no significa que sea una presa fácil. El gigante de agua dulce ha desarrollado escamas en forma de armadura que pueden deformarse, pero no rasgarse ni agrietarse cuando una piraña, que tiene una de las picaduras más poderosas del reino animal, le ataca. Investigadores de la Universidad de California han descrito las propiedades únicas de la piel de este pez amazónico y su potencial para inspirar materiales artificiales en la revista ‘Matter’.
La adaptación que realiza Arapaima resuelve naturalmente un problema que enfrentan los ingenieros al intentar desarrollar armaduras sintéticas. Las escamas de este pez tienen una capa interna resistente, pero flexible, unida por colágeno a su capa externa de escamas. Del mismo modo, los chalecos antibalas están hechos de varias capas de correas flexibles intercaladas entre capas de plástico duro. Pero los materiales hechos por el hombre se unen usando un tercer material adhesivo, mientras que las escamas de los peces se unen a nivel atomístico, es decir, crecen juntos tejiéndose en una sola pieza sólida.
Paiche (Arapaima gigas),
“Una ventana puede parecer fuerte y sólida, pero no tiene certeza. Si alguien intentara perforarla, el vidrio se rompería”, asegura el autor principal Robert Ritchie. “Cuando la naturaleza une un material duro a un material blando evita ese efecto devastador. Y en este caso, la estructura de unión es colágeno mineralizado”.
Otros peces usan colágeno como lo hace Arapaima, pero las capas de colágeno en las escamas del pez gigante son más gruesas que las de cualquier otra especie. Las escamas solas son tan gruesas como un grano de arroz. Los coautores Yang, Quan, Meyers y Ritchie plantean la hipótesis de que este grosor es el secreto de la defensa de estos peces.
Si los humanos fuesen capaces de desarrollar una estructura jerárquica flexible que se comportara como la capa de colágeno de las escamas de esos peces, Ritchie asegura que se podrían fabricar mejores armaduras sintéticas, potencialmente impermeables. Pero también reconoce que esta realidad puede tardar varios años.
Hasta entonces, el equipo de Ritchie investigará cómo las escamas de Arapaima se han adaptado para evitar la penetración de las picaduras de pirañas y cómo se comporta la naturaleza en otras especies, según la información de Cell Press recogida por DiCYT.
