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La piel del pulpo inspira un material de "camuflaje" programable

La piel del pulpo inspira un material de

Los autores, junto con el colaborador y cefalópodo biólogo Roger Hanlon, del Laboratorio Biológico Marino (MBL, por sus siglas en inglés) Woods Hole, informan sobre su creación en la edición de este viernes de 'Science'. El trabajo fue liderado por James Pikul y Robert Shepherd.

La piel del pulpo inspira un material de "camuflaje" programable

Científicos de Cornell han desarrollado superficies extensibles con una textura en 3D programable, una "piel de camuflaje" sintética inspirada en el moldeado del sistema real del pulpo y de la sepia.
Los autores, junto con el colaborador y cefalópodo biólogo Roger Hanlon, del Laboratorio Biológico Marino (MBL, por sus siglas en inglés) Woods Hole, informan sobre su creación en la edición de este viernes de 'Science'. El trabajo fue liderado por James Pikul y Robert Shepherd.
Para el pulpo y la sepia, cambiar instantáneamente su color y su patrón de la piel para desaparecer en el medio ambiente es sólo parte de su destreza de camuflaje. Estos animales también pueden transformar rápida y reversiblemente su piel en una superficie texturizada en 3D, dando al animal un contorno irregular que imita a las algas marinas, el coral u otros objetos que detecta y usa para camuflarse.
El material que el equipo activó neumáticamente se inspira en las protuberancias en 3D, o papilas, que los cefalópodos pueden expresar en un quinto de segundo para su camuflaje dinámico, y luego se retraen para nadar sin las papilas que lastran la 'hidrodinamicidad'.
"Muchos animales tienen papilas, pero no pueden extenderse y retraerse instantáneamente como lo hacen en el pulpo y la sepia --dice Hanlon, experto en camuflaje dinámico de cefalópodos--. Son moluscos de cuerpo blando sin cáscara, su defensa principal es su piel transformación".
EN LÍNEA CON MÚSCULOS SIN HUESO DE LOS CEFALÓPODOS
Las papilas son ejemplos de un hidrostato muscular, estructuras biológicas que consisten en músculo sin soporte esquelético, como la lengua humana. Hanlon y los miembros de su laboratorio, incluyendo Justine Allen, ahora en la Universidad de Brown, fueron los primeros en describir la estructura, función y biomecánica de estas papilas en 3D de camuflaje en detalle.
"En la sepia europea hay al menos nueve juegos de papilas que son controladas independientemente por el cerebro y cada papila va desde una superficie plana 2D a través de distintas formas hasta que alcanza su forma final, que puede ser cónica o de una de una docena de formas posibles, depende de cómo se dispongan los músculos del hidrostato", detalla Hanlon.
El avance de los ingenieros fue desarrollar grupos de tejido sintético que permiten que materiales extensibles en 2D programables se extiendan y retraigan una gama de formas en 3D. "Los ingenieros han desarrollado una gran cantidad de formas sofisticadas para controlar la forma de los materiales blandos y elásticos, pero queríamos hacerlo de una manera sencilla, rápida, fuerte y fácil de controlar", dice el autor James Pikul, actualmente profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada de la Universidad de Pensilvania.
"Nos atrajo el éxito de los cefalópodos al cambiar su textura de piel, por lo que estudiamos y nos inspiramos en los músculos que permiten a los cefalópodos controlar su textura, e implementamos estas ideas en un método para controlar la forma de materiales blandos y elásticos", añade.

Científicos de Cornell han desarrollado superficies extensibles con una textura en 3D programable, una "piel de camuflaje" sintética inspirada en el moldeado del sistema real del pulpo y de la sepia.

Los autores, junto con el colaborador y cefalópodo biólogo Roger Hanlon, del Laboratorio Biológico Marino (MBL, por sus siglas en inglés) Woods Hole, informan sobre su creación en la edición de este viernes de 'Science'. El trabajo fue liderado por James Pikul y Robert Shepherd.

Para el pulpo y la sepia, cambiar instantáneamente su color y su patrón de la piel para desaparecer en el medio ambiente es sólo parte de su destreza de camuflaje. Estos animales también pueden transformar rápida y reversiblemente su piel en una superficie texturizada en 3D, dando al animal un contorno irregular que imita a las algas marinas, el coral u otros objetos que detecta y usa para camuflarse.

El material que el equipo activó neumáticamente se inspira en las protuberancias en 3D, o papilas, que los cefalópodos pueden expresar en un quinto de segundo para su camuflaje dinámico, y luego se retraen para nadar sin las papilas que lastran la 'hidrodinamicidad'.

"Muchos animales tienen papilas, pero no pueden extenderse y retraerse instantáneamente como lo hacen en el pulpo y la sepia --dice Hanlon, experto en camuflaje dinámico de cefalópodos--. Son moluscos de cuerpo blando sin cáscara, su defensa principal es su piel transformación".

EN LÍNEA CON MÚSCULOS SIN HUESO DE LOS CEFALÓPODOS

Las papilas son ejemplos de un hidrostato muscular, estructuras biológicas que consisten en músculo sin soporte esquelético, como la lengua humana. Hanlon y los miembros de su laboratorio, incluyendo Justine Allen, ahora en la Universidad de Brown, fueron los primeros en describir la estructura, función y biomecánica de estas papilas en 3D de camuflaje en detalle.

"En la sepia europea hay al menos nueve juegos de papilas que son controladas independientemente por el cerebro y cada papila va desde una superficie plana 2D a través de distintas formas hasta que alcanza su forma final, que puede ser cónica o de una de una docena de formas posibles, depende de cómo se dispongan los músculos del hidrostato", detalla Hanlon.

El avance de los ingenieros fue desarrollar grupos de tejido sintético que permiten que materiales extensibles en 2D programables se extiendan y retraigan una gama de formas en 3D. "Los ingenieros han desarrollado una gran cantidad de formas sofisticadas para controlar la forma de los materiales blandos y elásticos, pero queríamos hacerlo de una manera sencilla, rápida, fuerte y fácil de controlar", dice el autor James Pikul, actualmente profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada de la Universidad de Pensilvania.

"Nos atrajo el éxito de los cefalópodos al cambiar su textura de piel, por lo que estudiamos y nos inspiramos en los músculos que permiten a los cefalópodos controlar su textura, e implementamos estas ideas en un método para controlar la forma de materiales blandos y elásticos", añade.

ep