{"id":228,"date":"2012-02-29T17:43:53","date_gmt":"2012-02-29T16:43:53","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/?p=228"},"modified":"2012-05-25T22:32:07","modified_gmt":"2012-05-25T21:32:07","slug":"sin-un-rasguno","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/2012\/02\/29\/228\/","title":{"rendered":"Sin un rasgu\u00f1o"},"content":{"rendered":"

Por \u00c1lvaro Ridruejo<\/a> <\/strong>(Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid)<\/p>\n

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Los dise\u00f1adores de aeronaves pueden aprender ciertas lecciones de los escorpiones<\/strong><\/p>\n

El escorpi\u00f3n des\u00e9rtico del norte de \u00e1frica, Androctonus australis, <\/em>es una criatura resistente. La mayor\u00eda de los animales que viven en desiertos cavan madrigueras para protegerse del viento cargado de arena. El Androctonus<\/em> no, soporta todo en la superficie. Incluso cuando la arena azota con velocidades a las que arrancar\u00eda pintura de una placa de acero, el escorpi\u00f3n es capaz de moverse r\u00e1pidamente sin sufrir da\u00f1o aparente. Han Zhiwu y sus colegas de la Universidad de Jilin en China se preguntaban por qu\u00e9.<\/p>\n

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Su curiosidad no es meramente acad\u00e9mica. Los motores de aviaci\u00f3n y los rotores de los helic\u00f3pteros est\u00e1n continuamente sometidos a la abrasi\u00f3n del polvo atmosf\u00e9rico, y cualquier m\u00e9todo encaminado a disminuir la abrasi\u00f3n resulta muy apreciado. El Dr. Han sospecha que los escorpiones podr\u00edan proporcionar una respuesta. Seg\u00fan escribe en la revista Langmuir<\/em>, ha descubierto que la superficie del exoesqueleto del Androctonus<\/em> es irregular. Si esta irregularidad en la superficie se traslada a otros materiales, tambi\u00e9n parece tener un efecto protector.<\/p>\n

Las investigaciones del Dr. Han comenzaron con un recorrido en busca de escorpiones por las tiendas de animales de Changchun, ciudad donde se encuentra la universidad. Despu\u00e9s de haber obtenido sus espec\u00edmenes, los fotografi\u00f3 con un microscopio bajo luz ultravioleta. La luz ultravioleta provoca fluorescencia en el exoesqueleto del animal, compuesto de un polisac\u00e1rido llamado quitina, y revela las caracter\u00edsticas de su superficie. El equipo averigu\u00f3 que la coraza del Androctonus<\/em> est\u00e1 cubierta de gr\u00e1nulos hemisf\u00e9ricos de 10 micras de altura y entre 25 y 80 micras de di\u00e1metro. Estos gr\u00e1nulos parec\u00edan ser la clave de la despreocupaci\u00f3n del animal frente a las tormentas de arena.<\/p>\n

Para comprobarlo, tomaron m\u00e1s fotograf\u00edas. En particular, usaron un sistema de barrido l\u00e1ser para componer un mapa tridimensional de la coraza y acoplarlo a un programa que simulaba el impacto de los granos de arena a distintos \u00e1ngulos de ataque. Esto revel\u00f3 que los gr\u00e1nulos alteraban el flujo de aire cerca de la superficie del exoesqueleto de tal modo que el ritmo de erosi\u00f3n parec\u00eda reducirse. El modelo tambi\u00e9n predec\u00eda que si el exoesqueleto fuera completamente liso, sufrir\u00eda una velocidad de erosi\u00f3n doble a la que se da en la realidad.<\/p>\n

Despu\u00e9s de las simulaciones por ordenador, el equipo procedi\u00f3 a la verificaci\u00f3n experimental. Colocaron muestras de acero en un t\u00fanel de viento y lanzaron granos de arena contra ellas utilizando aire comprimido. Una de las piezas de acero era lisa, mientras que el resto, inspiradas en el exoesqueleto del escorpi\u00f3n, ten\u00edan grabadas en su superficie estr\u00edas de distintas altura, anchura y separaci\u00f3n. Se expuso cada muestra a la tormenta de arena artificial durante cinco minutos y despu\u00e9s se pesaron para medir el grado de erosi\u00f3n.<\/p>\n

El resultado fue que el patr\u00f3n m\u00e1s parecido al exoesqueleto del escorpi\u00f3n (a escala, con estr\u00edas separadas 2 mm y un tama\u00f1o de 5 mm de anchura y 4 mm de altura) demostr\u00f3 ser el que mejor resist\u00eda el ataque. Aunque no es tan buena como la predicci\u00f3n del modelo de ordenador para la geometr\u00eda real del escorpi\u00f3n, esta rugosidad reduce la erosi\u00f3n en un 20% en comparaci\u00f3n con la superficie de acero lisa. Seg\u00fan el Dr. Han, la lecci\u00f3n para los constructores aeron\u00e1uticos es que cierta irregularidad en la superficie podr\u00eda contribuir a alargar la vida de aviones y helic\u00f3pteros, al igual que lo hace con la de los escorpiones.<\/p>\n

Esta entrada es una traducci\u00f3n de la noticia aparecida en \u201cThe Economist\u201d (04\/02\/2012):\u00a0http:\/\/www.economist.com\/node\/21545971<\/a><\/p>\n

Art\u00edculo original: Han Zhiwu, Zhang Junqiu, Ge Chao, Wen Li, and Luquan Ren. Erosion Resistance of Bionic Functional Surfaces Inspired from Desert Scorpions. Langmuir<\/em>, 2012, 28 (5), pp 2914\u20132921<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por \u00c1lvaro Ridruejo (Universidad Polit\u00e9cnica de Madrid)   Los dise\u00f1adores de aeronaves pueden aprender ciertas lecciones de los escorpiones El escorpi\u00f3n des\u00e9rtico del norte de \u00e1frica, Androctonus australis, es una criatura resistente. La mayor\u00eda de los animales que viven en desiertos cavan madrigueras para protegerse del viento cargado de arena. El Androctonus no, soporta todo en la superficie. Incluso cuando la arena azota con velocidades a las que arrancar\u00eda pintura de una placa de acero, el escorpi\u00f3n es capaz de moverse r\u00e1pidamente sin sufrir da\u00f1o aparente. Han Zhiwu y sus colegas de la Universidad de Jilin en China se preguntaban\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":187,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[13998,16830,2468,13991],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/228"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/users\/187"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=228"}],"version-history":[{"count":21,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/228\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":477,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/228\/revisions\/477"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=228"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=228"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/ingenieriamateriales\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=228"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}