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Cómo la cola cuadrada de los caballitos de mar inspira a la robótica
Publicado por: Agencia SINC
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Los caballitos de mar utilizan su cola para pasar inadvertidos para sus depredadores, capturar a sus presas o aferrarse a objetos en los suelos marinos. A pesar de poseer una estructura ósea que rodea todo su cuerpo, la cola del hipocampo es flexible.

En un estudio, publicado en la revista Science, un equipo formado por científicos de diferentes instituciones busca aplicar en diversos campos la estructura de la cola de estos animales marinos.

‚ÄúUn brazo rob√≥tico con caracter√≠sticas similares a la cola de esta especie se podr√≠a utilizar en la industria, en la medicina o incluso para fines militares‚ÄĚ, indica a Sinc Michael M. Porter, investigador de la Universidad de Clemson en Carolina del Sur (EE UU) y l√≠der del estudio.

A pesar de que, como armadura, esta aplicaci√≥n ya se usa en robots, el dise√Īo inspirado en la cola de los caballitos de mar puede ser m√°s ligero y flexible que la de los robots tradicionales y, a su vez, “m√°s robusta y resistente”, apuntan los autores.

‚ÄúEsta estructura cuadrada podr√≠a recubrir las vainas de perforaci√≥n para la exploraci√≥n de gas y petr√≥leo, y formar exoesqueletos humanos con fines militares o para personas con alguna discapacidad‚ÄĚ, explica el autor principal.

(Los esqueletos de los caballitos de mar están compuestos por placas óseas altamente articuladas que rodean una columna vertebral central. Derecha: prototipos. / Michael Porter/Clemson University/UC San Diego)

La cola cuadrada frente a la cilíndrica

Los científicos han explorado la mecánica y resistencia de dos modelos tridimensionales. Uno que imita la estructura natural (de prismas cuadrados) y otro hipotético (cilíndrico) de la cola de los caballitos de mar.

‚ÄúLa estructura cuadrada es tres veces m√°s r√≠gida, cuatro veces m√°s fuerte y 1,5 veces m√°s el√°stica que la circular cuando se someten a un aplastamiento‚ÄĚ, subraya Porter.

Para llegar a estas conclusiones, los autores retorcieron y doblaron ambos modelos e incluso los golpearon con un mazo, y descubrieron que la versión cuadrada era más resistente a la torsión y volvía de forma más eficaz a su forma natural.

Seg√ļn el estudio, la cola de los caballitos de mar, dispuesta en varios segmentos de anillos compuestos por cuatro placas en forma de ‘L’, rodean la v√©rtebra central y protegen la espina dorsal de este animal frente a los ataques de depredadores.

‚ÄúEste dise√Īo cuadrado es m√°s efectivo como armadura y para sus funciones prensiles‚ÄĚ, apunta Porter, quien a√Īade que esta estructura proporciona una mayor superficie para agarrar objetos. ‚ÄúEsto ayudar√≠a a los caballitos de mar a gastar menos energ√≠a al mover la cola‚ÄĚ, indica el experto.

La naturaleza como fuente de inspiración

Aunque la naturaleza proporciona a los investigadores innumerables ejemplos para encontrar soluciones a los desaf√≠os modernos en cuanto al dise√Īo, ‚Äúla soluci√≥n natural no siempre es la mejor”, advierte Porter.

Por ello, compatibilizar las formas naturales con las tecnolog√≠as, con la impresi√≥n 3D en este caso, permite realizar “hipot√©ticos dise√Īos que superan a la propia naturaleza‚ÄĚ, apunta el autor.

Adem√°s, esta combinaci√≥n retroalimenta continuamente los dos campos. ‚ÄúMi grupo de investigaci√≥n utiliza la biolog√≠a como fuente de inspiraci√≥n para la ingenier√≠a, y a la ingenier√≠a como una herramienta para explorar la biolog√≠a‚ÄĚ, concluye el cient√≠fico.

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