¿Por qué no se rompen las alas de los insectos?

Última actualización: Viernes, 24 de agosto de 2012
Grillo Foto John Brackenbury/SPL

Las venas de las membranas impiden que las fisuras se expandan, en un sistema similar a los compartimientos en el casco de un barco.

Las alas de los insectos no son tan frágiles como parecen, según científicos en Irlanda.

La red de venas en las alas de saltamontes o grillos ayuda a detectar tempranamente cualquier fisura y minimizar su impacto, en forma similar a los compartimientos del casco que buscan impedir el hundimiento de un barco.

"Las langostas del desierto son las voladoras maratónicas del mundo de los insectos", señaló Jan Hemming Dirks, de Trinity College, en Dublin, quien estudió las propiedades de las alas junto al profesor David Taylor, del Departamento de Ingeniería Mecánica de la misma universidad.

"Estos insectos pueden volar durante días cruzando desiertos y océanos con alas diez veces más finas que un cabello humano".

Barreras

Como otras partes del cuerpo de un insecto, las alas están hechas de cutícula, uno de los materiales más abundantes en la naturaleza.

"La naturaleza ha encontrado una solución optima desde el punto de vista mecánico para las alas de las langostas, dotándolas al mismo tiempo de gran fortaleza y peso bajo"

David Taylor, Departamento de Ingeniería Mecánica, Trinity College, Dublin

"Recientemente demostramos que la cutícula en las patas de un grillo es uno de los materiales más fuertes del mundo y ahora queríamos investigar si las alas de las langostas tenían propiedades similares”, explicó Taylor.

Para medir la resistencia de las alas, los científicos hicieron pequeñas muescas en las membranas y midieron la fueza necesaria para crear una fisura.

"Nos sorprendió mucho que, en nuestros primeros experimentos, las membranas de las alas no mostraron ser muy fuertes", dijo Dirks.

Sin embargo, cuando Dirks y Taylor estudiaron en detalle las filmaciones de los insectos, observaron que la mayoría de las grietas dejaban de expandirse cuando se topaban con una de las venas en las membranas.

Estas diminutas barreras aumentaban la fortaleza de las alas en un 50%, según los científicos.

Espaciamiento óptimo

Grillos

El estudio de la estructura de los insectos puede ayudar a diseñar microaparatos aéreos.

Si estas venas son tan efectivas, la gran pregunta es por qué no son más numerosas.

"Comparadas con las membranas, las venas en las estructura de las alas son relativamente pesadas. Por lo tanto, es importante que el número de venas sea lo menor posible para reducir el peso", dijo Dirks.

Los videos muestran, sin embargo, que si el número de venas es demasiado bajo, la protección contra fisuras disminuye.

"Ocurre algo similar a los compartimientos de un buque. Si hay demasiados, el barco es demasiado pesado. Si hay muy pocos, un único agujero puede hundir la embarcación entera".

¿Cuál es la proporción optima de membranas y venas?

Los científicos midieron el tamaño y forma de las casi 1000 celdas encontradas en cada ala y encontraron que el espaciamiento de la mayoría de las venas corresponde al llamado punto crítico de fisura. Dado un estrés determinado, las grietas menores de esta constante no se extienden.

"Gracias a este espaciamiento preciso de las venas que se entrecruzan, las fisuras siempre se detienen antes de que alcancen un tamaño crítico", dijo Taylor.

"La naturaleza ha encontrado una solución optima desde el punto de vista mecánico para las alas de las langostas, dotándolas al mismo tiempo de gran fortaleza y peso bajo".

La investigación podría contribuir en el futuro al diseño de microaparatos aéreos.

El estudio fue publicado en la revista científica online PLoS ONE.

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