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Nuevos avances bioinspirados: Edificios antiterremotos que imitan a los cocos

También se están desarrollando materiales adherentes para prótesis, basados en el mejillón


En los últimos años se está trabajando por desarrollar materiales con características que imiten a la naturaleza. Ahora, se ha conseguido conocer a qué deben su enorme resistencia los cocos; y su gran capacidad de adherencia los mejillones. Estos conocimientos permitirán construir edificios antiterremotos más resistentes y prótesis de titanio que se adapten mejor al cuerpo humano. Por Javier Molina.


Javier Molina
Doctor en Informática y Telecomunicaciones y aún así apasionado de las ciencias clásicas Saber más del autor


Estructura del coco, vista con tomografía y microscopía electrónica.  Fuente: Grupo de Biomecánica de la Plantas de la Universidad de Freiburg.
Estructura del coco, vista con tomografía y microscopía electrónica. Fuente: Grupo de Biomecánica de la Plantas de la Universidad de Freiburg.
A lo largo de la historia, se han vuelto los ojos a la naturaleza buscando la inspiración para desarrollar nuevas tecnologías.

En los últimos años, se trabaja en el desarrollo de materiales con características reseñables, tratando de imitar algunos casos naturales existentes.

Es lo que han hecho científicos del Laboratorio de Nano-Ingeniería Médica RIKEN de Japón. Este equipo se ha inspirado en los mejillones, en su capacidad de adherencia a casi cualquier superficie: rocas, cerámica e incluso metales, para crear materiales que los imiten.

El mejillón inspira proteínas para prótesis

En estudios anteriores se concluyó que esta característica de los mejillones es posible gracias a una proteína llamada L-DOPA. En los humanos, la L-DOPA potencia la generación de dopamina, y se utiliza en el tratamiento del Parkinson.

Lo que los investigadores japoneses han conseguido es la generación sintética de una proteína híbrida que contiene características de la insulina y a la vez de la L-DOPA, informa el Laboratorio Riken en un comunicado.  

Esta nueva proteína es capaz de adherirse con gran fuerza a una placa de titanio, incluso permanece en ella tras un lavado profundo de la misma. Nótese que el titanio es un metal ampliamente utilizado en la medicina prostética, de ahí la importancia del descubrimiento. En un futuro, podrían preparase proteínas a medida para la mejor adaptación del cuerpo a una prótesis de titanio, por ejemplo.

El coco da ideas para los edificios antiterremotos  

En otra línea de investigación, los científicos del Grupo de Biomecánica de la Plantas de la Universidad de Freiburg, en Alemania, han centrado su atención en la capacidad de resistencia del coco. Este fruto de la palmera cocotera permanece intacto tras caídas de hasta 30 metros de altura.

Semejante resistencia es debida a que la cáscara del coco tiene tres capas, aunque es la interna la que parece más capaz de absorber los grandes impactos, y así mantener a salvo la semilla que alberga en su interior.

Mediante microscopía (para generar imágenes aumentadas) y tomografía (para generar un modelo 3D), los investigadores alemanes han observado la estructura interna de esta capa.

Así han constatado que consiste en una estructura de anillos unidos entre sí por "puentes". La alineación de los anillos y de los "puentes" presenta pequeñas variaciones que parecen ser la clave para la elevada resistencia del material a los golpes.

Referencias bibliográficas:

Chen Zhang, Hideyuki Miyatake, Yu Wang, Takehiko Inaba,, Yi Wang, Peibiao Zhang, Yoshihiro Ito. A bioorthogonal approach for the preparation of a titanium-binding insulin-like growth factor-1 derivative using tyrosinase. Angewandte Chemie International Edition (2016).

G. Bauer, S. Schmier, M. Thielen, T. Speck. Energy dissipation in plants from puncture resistant seed coats to impact resistant tree barks.  8th Plant Biomechanics Conference, Nagoya University, 190-195 (2015).


Jueves, 14 de Julio 2016
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