Las barbas de las ballenas resisten un siglo filtrando alimento sin fracturarse

Barbas de ballena. /Wikimedia Commons

Aunque poco estudiadas, se sabe que las barbas de las ballenas están formadas de un material fuerte y flexible. Fue popular utilizarlo en los corsés desde el siglo XI hasta el siglo XX y se ha usado en la cestería nativa de Alaska. Ahora, un estudio publicado en Advanced Materials afirma que estos dientes pueden resistir sn fracturarse toda una vida, que puede durar 100 años, de fuerzas generadas por el flujo de agua y las presas. El hallazgo abre un camino para desarrollar materiales de ingeniería avanzada, afirman sus autores. 

La investigación, dirigida por Wang Bin de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen de la Academia de Ciencias de China, demostró que la estructura a nanoescala de los filamentos intermedios y cristales minerales de la barba, incrustados en una matriz amorfa, aumenta su rigidez y resistencia.

Estas barbas consisten en una serie de placas paralelas suspendidas desde el paladar hacia ambos lados de la boca que permiten la alimentación eficiente en grandes cantidades de zooplancton pequeño. Este mecanismo de filtrado ha permitido a los misticetos evolucionar hacia las criaturas vivientes más grandes de la tierra. Están formadas principalmente de material mineralizado de las queratinas.

Ballena jorobada. /Wikipedia

Nuevos materiales para el entorno marino

Además, encontraron que las laminillas tubulares a microescala controlaban la dirección de la propagación de grietas en caso de fractura. "En la dirección longitudinal, las grietas se propagan con facilidad, lo que lleva a una deslaminación, desgaste y formación de cerdas deseables, necesarias para la acción de filtrado", dijo Marc A. Meyers, de la Universidad de California en San Diego. "En la dirección transversal, la propagación de grietas es resistida por la estructura tubular, proporcionando la resistencia requerida al flujo de agua y al impacto de la presa", añade. 

Los experimentos cuasi-estáticos y dinámicos mostraron una transición dúctil a frágil, con un aumento de la tasa de tensión en la condición seca pero ausente en la condición hidratada. El análisis relacionado que incorpora el efecto de plastificación del agua y el refuerzo de la tasa de deformación proporcionó nueva información sobre el comportamiento de las barbas bajo factores competitivos de hidratación y carga dinámica, lo cual es una consideración clave para el diseño de nuevos materiales de ingeniería para el ambiente marino.

Para Wang, resulta "asombroso y emocionante" estudiar este mecanismo, y los nuevos hallazgos podrían ayudar a lograr el "objetivo final" de desarrollar materiales diseñados para el medio ambiente marino. 

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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