Científicos descubren qué hace tan duro el puñetazo de las tamarutacas

WASHINGTON, ESTADOS UNIDOS (07/JUN/2012).- Los científicos han identificado la estructura que hace tan duro y destructivo los golpes con los cuales las tamarutacas, conocidas también como mantis marinas, quiebran la concha de moluscos e incluso el vidrio de los acuarios, informa hoy la revista Science.

Los crustáceos, sumamente agresivos y cuyo nombre científico es Odontodactylus scyllarus, miden entre 3 y 18 centímetros de largo y están equipados cerca de su boca con un apéndice de unos 5 milímetros de ancho con el cual atacan a los animales protegidos con estructuras altamente mineralizadas.

Bajo el agua el "puñetazo" de la tamarutaca acelera más rápido que una bala de calibre .22 y a lo largo de su vida el crustáceo asesta más de 50.000 golpes.

Un equipo internacional de investigadores encabezado por James Weaver, de la Universidad de Harvard, encontró que ese "puño" de las tamarutacas tiene una fortaleza específica más alta y una dureza superior que la de cualquier material sintético compuesto, señala el artículo.

"Estos estomatópodos son un grupo antiguo de crustáceos marinos tropicales y subtropicales con un historial fósil que data de más de 300 millones de años", según la nota. "Tienen la apariencia de gusanos cubiertos con una fuerte armadura, y el grupo es más conocido por su complejo sistema visual, su naturaleza solitaria, y sus agresivas tácticas de cacería".

El apéndice o "segmento terminal" que hace a las tamarutacas muy aptas para el combate a corta distancia, tiene modificaciones que dividen a estos crustáceos entre los que cazan perforando a su presa y los que las destruyen con golpes rapidísimos con una estructura altamente mineralizada.

Y es a esta estructura la que los investigadores analizaron con microscopios electrónicos y otras técnicas al nivel de nanoescala.

Los animales -conocidos también como galeras, langostas mantis, mantis marinas, langostas boxeadoras y esquilas- descargan sus golpes con un "puño" que tiene tres regiones, cada una con diferentes composiciones de material y propiedades mecánicas.

La región que hace impacto tiene una alta densidad de hidroxiapatita, un mineral muy poco soluble y formado por fosfato de calcio cristalino. El esmalte que cubre los dientes contiene el mineral hidroxiapatita.

Debajo de esa capa exterior y fina de hidroxiapatita hay una "región periódica" que tiene barras de quitosano, un compuesto orgánico descubierto en 1859 que tiene numerosas aplicaciones comerciales y biomédicas.

Estas barras están colocadas en direcciones diferentes y proporcionan una resistencia excelente a las fracturas porque cualquier rajadura se desvía y disminuye su crecimiento.

El artículo añadió que la tercera parte del "puño" consiste de una región estriada a lo largo de los lados del apéndice entre la superficie de impacto y el material subyacente, y da una protección adicional contra las rajaduras.

El estudio "muestra que el apéndice de los estomatópodos representa una diferencia notable de los compuestos biológicos tolerantes al daño, estudiados anteriormente, y que se emplea específicamente para golpes ofensivos de alta velocidad".

Las lecciones sobre estructuras obtenidas de este estudio, señalaron los autores pueden proporcionar ideas de diseño importantes para la fabricación de materiales híbridos -orgánicos y cerámicas- con aplicaciones en las cuales los componentes estén sujetos a impactos intensos y repetidos.

Un artículo adjunto, escrito por Elizabeth Tanner, de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Glasgow, en el Reino Unido, sugiere que una de estas aplicaciones podría destinarse a armaduras que protejan a los soldados en combate.