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Maravillosas obras de ingenieria natural

Maravillosas obras de ingenieria natural

  • Lista creada por dariel.
  • Publicada el 04.09.2011 a las 20:53h.
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Algunos ejemplos de maravillas naturales encontradas en animales e insectos, y aun en el hombre, y a las cuales los cientificos mas prominentes han estado investigando durante años para copiar sus diseños, aunque por lo visto jamas lograran igualar las caracteristicas que las hacen tan especiales.

Estos son los elementos de la lista. ¡Vota a tus favoritos!

Las alas del mundo animal

1. Las alas del mundo animal

¿Cuál cree usted que vuela mejor: un murciélago, un insecto, un pájaro o un avión? Aunque parezca mentira, el avión no puede compararse con las pequeñas maravillas de la naturaleza, pues estas “poseen características excepcionales para volar pese a las ráfagas de viento, la lluvia o la nieve... Ver mas
¿Cuál cree usted que vuela mejor: un murciélago, un insecto, un pájaro o un avión? Aunque parezca mentira, el avión no puede compararse con las pequeñas maravillas de la naturaleza, pues estas “poseen características excepcionales para volar pese a las ráfagas de viento, la lluvia o la nieve”, dice Wei Shyy, profesor de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Michigan.* ¿Cuál es el secreto? Sus alas móviles: la envidia de los aviadores desde que el hombre se elevó del suelo.
Analice lo siguiente: Mientras algunas aves e insectos vuelan, sus alas cambian constantemente de forma para adaptarse a las necesidades, lo que les permite flotar o realizar maniobras repentinas. La revista Science News informa sobre los murciélagos: “Cuando vuelan lento, a un metro y medio por segundo aproximadamente, doblan la punta de sus alas hacia arriba y las doblan hacia atrás para ascender con rapidez. Los investigadores [han] deducido que esta técnica [...] les da impulso y empuje”.
Todavía queda mucho por aprender de los animales voladores. “Físicamente hablando, ¿qué efecto producen en el aire para recibir el impulso necesario?”, se pregunta Peter Ifju, profesor de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Florida. Y añade: “Existe un sinfín de efectos aerodinámicos que sencillamente no comprendemos. Observamos lo que [las aves y los insectos] hacen, pero no sabemos cómo lo logran”.

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La fria luz de la luciernaga

2. La fria luz de la luciernaga

En las zonas tropicales y templadas de nuestro planeta vive la luciérnaga, un insecto que se caracteriza por los destellos de luz que emite para atraer a su pareja. Cabe destacar que este tipo de luz es superior tanto a la incandescente como a la fluorescente que el hombre a logrado producir... Ver mas
En las zonas tropicales y templadas de nuestro planeta vive la luciérnaga, un insecto que se caracteriza por los destellos de luz que emite para atraer a su pareja. Cabe destacar que este tipo de luz es superior tanto a la incandescente como a la fluorescente que el hombre a logrado producir. Así que la próxima vez que revise su factura de la luz, piense en lo que algo tan pequeño como la luciérnaga es capaz de hacer.
REFLEXIONE: La bombilla incandescente solo emite un 10% de su energía en forma de luz; el resto prácticamente la desperdicia, pues se transforma en calor. La bombilla fluorescente realiza mucho mejor su función, ya que emite el 90% de su energía en forma de luz. Pero ni una ni otra iguala a la luciérnaga. En el caso de esta, casi el cien por ciento de su energía se transforma en luz, emitiendo muy pocos rayos ultravioletas e infrarrojos.
El secreto de la luciérnaga radica en una reacción química que tiene lugar en ciertas células especializadas llamadas fotocitos. En el proceso, una sustancia conocida como luciferina se combina con el oxígeno (que sirve de combustible) bajo la acción de la enzima luciferasa. Dicha reacción genera luz fría, llamada así porque prácticamente no emite calor. Con razón la educadora ambiental especializada en horticultura Sandra Mason dijo que Thomas Edison, el inventor de la bombilla, debió de sentir envidia de las luciérnagas.

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La seda de la araña

3. La seda de la araña

Es más liviana que el algodón, y sin embargo, en relación con su peso, es más resistente que el acero. Tras décadas de estudiar la seda segregada por las arañas constructoras de telas circúlales, los biólogos están fascinados con la seda dragline. Se trata de la más resistente de los siete tipos... Ver mas
Es más liviana que el algodón, y sin embargo, en relación con su peso, es más resistente que el acero. Tras décadas de estudiar la seda segregada por las arañas constructoras de telas circúlales, los biólogos están fascinados con la seda dragline. Se trata de la más resistente de los siete tipos que producen estas arañas y la que usan para formar la estructura de sus redes y como hilo de seguridad en sus desplazamientos.
El kevlar es una fibra sintética verdaderamente útil muy famosa por sus excelentes propiedades, entre ellas su gran resistencia, y por ello es utilizada entre otras cosas en la fabricación de chalecos antibalas y de trajes espaciales. Pero es curioso, que algo que podemos encontrar con facilidad incluso en nuestras propias casas es con diferencia proporcionalmente más resistente que este impresionante material, es la seda de araña.
Mientras que para la obtención del kevlar es requerido el uso de altas temperaturas y de disolventes orgánicos, la araña produce su seda a temperatura ambiente y utilizando agua como disolvente.
Además, la seda conocida como dragline es más resistente que el kevlar.
Tal es su resistencia, que una telaraña tejida de este tipo de seda ampliada al tamaño de un campo de fútbol, podría detener en pleno vuelo un avión comercial.
No es de extrañar que este pequeño artrópodo haya captado el interés de los científicos, que buscan en su estudio alguna forma de imitar este tipo de tejido, teniendo en mente las posibilidades que este nuevo material podría tener en la fabricación de cables de suspensión para puentes y de chalecos antibalas aún mejores que los de kevlar.
El proceso de fabricación de esta tela se realiza en el interior del cuerpo de la araña y aún no se entiende a la perfección, lo cual dificulta la labor mímica de los investigadores. La bióloga Cheryl Y. Hayashi comenta en la revista Chemical & Engineering News que “el hecho de que haya tantos cerebros en el mundo intentando reproducir lo que las arañas hacen naturalmente en el sótano de nuestras casas nos hace conscientes de nuestra pequeñez”.

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Las alas de la libélula

4. Las alas de la libélula

Ciertas libélulas pueden planear durante 30 segundos sin apenas perder altitud. ¿Su secreto? Unas alas aerodinámicas que no se parecen a ninguna de las fabricadas por la industria aeronáutica. Reflexione: Las alas ultrafinas de la libélula son corrugadas, con pliegues que impiden que se doblen... Ver mas
Ciertas libélulas pueden planear durante 30 segundos sin apenas perder altitud. ¿Su secreto? Unas alas aerodinámicas que no se parecen a ninguna de las fabricadas por la industria aeronáutica.
Reflexione: Las alas ultrafinas de la libélula son corrugadas, con pliegues que impiden que se doblen. Los cientificos han descuberto que dichos pliegues también le proporcionan una mayor fuerza de sustentación al planear. "Esto se debe a que el aire circula por las cavidades que hay entre los pliegues y crea zonas de muy baja resistencia al avance, lo que facilita el flujo del aire que genera la sustentación", afirma la revista New Scintist.
Tras estudiar las alas de la libélula, el ingeniero aeroespacial Abel Vargas y sus colegas concluyeron que "es fundamental inspirarse en las alas de los seres vivos para diseñar microvehiculos aéreos". Equipados con una cámara u otros dispositivos, estos robots voladores del tamaño de la palma de la mano tienen muchas aplicaciones prácticas, desde obtener datos de zonas de desastre hasta medir los niveles de contaminación.

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El eficaz movimiento del salmón

5. El eficaz movimiento del salmón

Para llegar a sus lugares de reproducción, muchas especies de salmón remontan ríos de aguas turbulentas. ¿Cómo pueden realizar un viaje tan duro sin sucumbir al agotamiento? En vez de dejarse vencer por la fuerza del agua, lo que hacen es aprovecharse de ella. ¿De qué forma? Reflexione: El... Ver mas
Para llegar a sus lugares de reproducción, muchas especies de salmón remontan ríos de aguas turbulentas. ¿Cómo pueden realizar un viaje tan duro sin sucumbir al agotamiento? En vez de dejarse vencer por la fuerza del agua, lo que hacen es aprovecharse de ella. ¿De qué forma?
Reflexione: El salmón no malgasta sus fuerzas. Cuando nada contracorriente, ahorra energía valiéndose de los vórtices, o remolinos en miniatura, que forma el agua al chocar contra las rocas, ramas u otros objetos. Como los vórtices se generan a ambos lados de los objetos, los peces se deslizan entre las bolsas de turbulencia con movimientos ondulantes. Algunos bancos de salmones utilizan los vórtices creados por otros que nadan delante de ellos y, de hecho, navegan en su estela. Son capaces incluso de aprovechar las turbulencias creadas por sus propios cuerpos.
Los investigadores esperan poder imitar el eficaz movimiento del salmón para extraer energía de cursos de agua lentos. Los sistemas tradicionales para generar energía hidroeléctrica necesitan corrientes que fluyan a una velocidad de 5 nudos (9,3 kilómetros [5,8 millas]) por hora o más. Ahora existe un prototipo que utiliza vibraciones inducidas por vórtices para generar electricidad en ríos que fluyen a tan solo 2 nudos por hora. Sin embargo, el nivel de complejidad de dicho sistema ni siquiera se acerca al del empleado por peces como el salmón. El profesor Michael Bernitsas, de la Universidad de Michigan (Estados Unidos), admite: “De momento, no somos tan inteligentes como los peces”.

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El pico del tucan

6. El pico del tucan

Como volar no es su fuerte, este habitante del centro y del sur de América se desplaza dando saltitos. Algunas especies del tucán emiten un sonido parecido al de la rana, pero de mayor intensidad. De hecho, puede escucharse en la jungla a casi un kilómetro (media milla) de distancia. Sin embargo... Ver mas
Como volar no es su fuerte, este habitante del centro y del sur de América se desplaza dando saltitos. Algunas especies del tucán emiten un sonido parecido al de la rana, pero de mayor intensidad. De hecho, puede escucharse en la jungla a casi un kilómetro (media milla) de distancia. Sin embargo, lo que más sorprende a los científicos es su pico.
Reflexione: El pico de algunos tucanes alcanza el tercio de la longitud de su cuerpo. Uno pensaría que pesa mucho, pero no. Marc André Meyers, profesor de Ciencias de los Materiales, explica que la superficie del pico “está hecha de queratina, la misma sustancia que contienen las uñas y el cabello”, así como de “varias capas de pequeñas placas hexagonales sobrepuestas en forma de tejas”.
Su consistencia se ha comparado con una esponja rígida. Algunas partes son huecas y otras están formadas por filamentos y membranas, que lo hacen sumamente ligero y resistente. “Es casi casi como si el tucán fuera un experto en ingeniería mecánica”, comenta Meyers.
La estructura de su pico le permite absorber fuertes impactos. Con razón los expertos quieren adaptarla a las necesidades de la industria aérea y automotriz. “Los tableros de mandos hechos con materiales semejantes a los del pico del tucán ofrecerían mayor protección a los automovilistas en caso de choque”, señala Meyers.

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La lengua del colibri

7. La lengua del colibri

El colobrí no malgasta energía succionando el néctar de las flores, sino que aprovecha las fuerzas de cohesión que hacen que una gota de agua sobre una superficie plana desafíe la gravedad y adopta su característica forma redonda. Cuando la lengua del colibrí entra en contacto con el néctar, la... Ver mas
El colobrí no malgasta energía succionando el néctar de las flores, sino que aprovecha las fuerzas de cohesión que hacen que una gota de agua sobre una superficie plana desafíe la gravedad y adopta su característica forma redonda. Cuando la lengua del colibrí entra en contacto con el néctar, la tensión de la superficie del líquido hace que esta tome la forma de una pajita y que el néctar suba por sus paredes. En resumen, el colibrí se ahorra trabajo dejando que el néctar ascienda por sí mismo hasta la boca. La acción se repite nada menos que veinte veces por segundo.
Los científicos analizan diminutas cantidades de sangre, ADN y otras sustancias en portaobjetos de cristal del tamaño de la palma de la mano. En este mundo de microfluidos se emplea la aspiración o la succión para mover las gotitas, pero estos métodos no siempre funcionan. ¿Hay alguna manera mejor de transportar fluidos a escala nanométrica? Según John Bush, profesor del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), "la naturaleza ya tiene resueltos estos inconvenientes

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El ojo de la polilla

8. El ojo de la polilla

La mayoría de las polillas vuela principalmente de noche; a diferencia de otras criaturas nocturnas que delatan su presencia con el brillo de sus ojos, la polilla revolotea de incógnito gracias a que posee una característica muy especial; su córnea antirreflectante. La peculiar córnea de la... Ver mas
La mayoría de las polillas vuela principalmente de noche; a diferencia de otras criaturas nocturnas que delatan su presencia con el brillo de sus ojos, la polilla revolotea de incógnito gracias a que posee una característica muy especial; su córnea antirreflectante.
La peculiar córnea de la polilla esta formada por minúsculos abultamientos alineados y ordenado en hexágonos, según Peng Jiang, profesor adjunto de Ingeniería Química de la Universidad de Florida (EE.UU), el tamaño de tales abultamientos "es menor que la longitud de onda de la luz visible", Cada uno de ellos mide entre 200 y 300 nanómetros; para que se haga una idea de esta medida, el grosor de un cabello humano es de unos 80,000 nanómetros.
El tamaño y la manera en que están ordenados estos abultamientos contribuyen a que el ojo de la polilla absorba luz de diversas longitudes de onda y desde varios ángulos.
Los ingenieros creen que al ahondar en el estudio de la córnea de la polilla mejorarán el diseño de diodos emisores de luz (LED) y de pantallas de cristal líquido (LCD), los cuales se utilizan en muchos dispositivos electrónicos.
También podría copiarse la estructura del ojo de la polilla en el campo de la energía solar. Los paneles solares de silicio pueden reflejar hasta un treinta y cinco por ciento de luz, lo cual representa una pérdida significativa de energía potencial.
Sin embargo, basándose en la distribución de los abultamientos del ojo de la polilla, el profesor Jiang y sus colaboradores crearon una oblea-o lámina- de silicio que refleja menos del tres por ciento de luz.

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El huevo de las aves

9. El huevo de las aves

Al huevo de las aves se lo ha llamado "un milagro de la ingenieria de empaque". ¿Por que? Reflexione: Aunque a simple vista parece solida, la cascara del huevo de gallina, rica en calcio, tiene hasta 8,000 poros microscopicos que permiten la entrada de oxigeno y la salida de dioxido de carbono... Ver mas
Al huevo de las aves se lo ha llamado "un milagro de la ingenieria de empaque".
¿Por que?
Reflexione: Aunque a simple vista parece solida, la cascara del huevo de gallina, rica en calcio, tiene hasta 8,000 poros microscopicos que permiten la entrada de oxigeno y la salida de dioxido de carbono -un intercambio imprescindible para que el embrion pueda respirar-. Al mismo tiempo, la cascara y un conjunto de membranas protegen al embrion de posibles infecciones bacterianas. El albumen -sustancia gelatinosa con alto contenido de agua que aparece en la clara- le confiere al huevo su capacidad para absorber golpes.
Los investigadores estan buscando maneras de imitar la estructura del huevo a fin de crear empaques con mayor resistencia a los impactos y un recubrimiento que proteja la fruta de bacterias y parasitos. Sin embargo, copiar a la naturaleza no es tarea facil, escribe Marianne Botta Diener en la revista Vivai. De hecho, comenta que hasta ahora los resultados no han sido muy ecologicos que digamos.

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El maravilloso pico del calamar

10. El maravilloso pico del calamar

El mundo de la naturaleza está lleno de ejemplos maravillosos. Uno de estos ejemplos es el pico del calamar. Los científicos están tan maravillados como desconcertados. Son dos las principales preguntas que se hacen con respecto al pico del calamar: ¿cómo es posible que algo tan duro [como lo es... Ver mas
El mundo de la naturaleza está lleno de ejemplos maravillosos. Uno de estos ejemplos es el pico del calamar. Los científicos están tan maravillados como desconcertados. Son dos las principales preguntas que se hacen con respecto al pico del calamar: ¿cómo es posible que algo tan duro [como lo es el pico del calamar] esté unido a un cuerpo blando, sin una estructura ósea que le sirva de soporte? y ¿cómo logra el calamar usar su maravilloso pico sin dañar los tejidos circundantes?
¿Cómo es posible que el pico del calamar esté unido al cuerpo blando de dicho animal?
La clave es que la proporción de los componentes químicos del pico [que son; quitina, agua y proteínas] cambia gradualmente a lo largo del pico. Por esa razón, aunque la punta del pico es sumamente dura, puede estar unida a su base, que es flexible, blanda y suave. Gracias a esa facultad, el calamar puede usar con éxito su pico para comer sin sufrir ningún desgarro .
Los científicos están maravillados con esta clave, en especial, pensando que este descubrimiento podría ayudarlos a revolucionar los métodos que emplean muchos campos de la ingeniería para unir entre sí materiales tan distintos. Una de las posibles aplicaciones a la que aspiran es la fabricación de prótesis para las extremidades, para las personas que han tenido que sufrir alguna amputación. Dice Ali Miserez, de la Universidad de California: "Crear una prótesis que imite la composición química del pico del calamar. En un extremo tendría la elasticidad de un cartílago, y en el otro, la solidez de un material resistente al desgaste".
Los humanos nos creemos los seres superiores del universo. La soberbia nos ciega. Pero cierto es que el mundo natural, y muchos de sus animales, nos da lecciones e inspiran grandes "inventos" que no lo son tanto.

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El adhesivo del Geco

11. El adhesivo del Geco

A los científicos les admira la capacidad que tiene el Geco para escalar las superficies lisas, incluso para correr boca abajo por los techos, sin resbalar. ¿Como logra este pequeño lagarto tal proeza?. La Biblia dice que el Geco "se afianza con sus propias manos" (Proverbios 30:28... Ver mas
A los científicos les admira la capacidad que tiene el Geco para escalar las superficies lisas, incluso para correr boca abajo por los techos, sin resbalar. ¿Como logra este pequeño lagarto tal proeza?.
La Biblia dice que el Geco "se afianza con sus propias manos" (Proverbios 30:28). Efectivamente, las patas de este reptil se asemejan a manos y se aferran a las superficies lisas con pasmosa agilidad. Cada dedo tiene unas laminillas revestidas de millares de estructuras parecidas a pelos de las que brotan centenares de filamentos o garfios microscópicos.
Las fuerzas de interacción moleculares (denominadas fuerzas de vander Waals) que se generan entre estos filamentos y las superficies son capaces de soportar el peso del cuerpo del animal, incluso cuando se desplaza boca abajo sobre el cristal.
Los investigadores quieren crear adhesivos que, al igual que las patas del Geco, se adhieran a las superficies planas. Tales sustancias tendrían, entre otras, "una amplia variedad de aplicaciones en el campo de la medicina, desde los vendajes resistentes al agua hasta una cinta adhesiva que sustituyan las suturas quirúrgicas", comenta la revista Sciencie News.

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El flagelo bacteriano y su motor

12. El flagelo bacteriano y su motor

Bajo la lente de un potente microscopio sigue pareciendo pequeño e insignificante. Se le ha llegado a comparar con un poderoso motor fuera borda. ¿Que es? En esta ocasión he querido adentrarme en el mundo de las bacterias, hoy les quiero hablar del flagelo bacteriano. Aunque existen diversas... Ver mas
Bajo la lente de un potente microscopio sigue pareciendo pequeño e insignificante. Se le ha llegado a comparar con un poderoso motor fuera borda. ¿Que es?
En esta ocasión he querido adentrarme en el mundo de las bacterias, hoy les quiero hablar del flagelo bacteriano. Aunque existen diversas clase de flagelos, el flagelo bacteriano es el mas estudiado de todos ellos.
Incrustado en la pared de la celula bacteriana, el flagelo rota y así permite que el microorganismo se desplace hacia delante, se detenga, retroceda o cambie de dirección. Segun un calculo, de todas las bacterias conocidas, la mitad posee algún tipo de flagelo.
El ADN de la bacteria contiene planos del flagelo y de su unidad propulsora. El entero mecanismo esta compuesto por unas cuarenta proteínas que se pueden comparar a las piezas de un motor. Sorprendentemente el flagelo puede autoensamblarse en tan solo viente minutos.
La obra La Controversia de la Evolución comenta: “El flagelo bacteriano posee un motor que rota a una velocidad de 6,000 a 17,000 revoluciones por minuto. Mas fascinante aun es el hecho de que en menos de un cuarto de vuelta puede cambiar de dirección y comenzar a girar a 17,000 revoluciones por minuto en sentido contrario”.
Otra revista científica, la New Scientist, se refiere al flagelo bacteriano como “un perfecto ejemplo de un complejo sistema molecular, una intrincada nanomáquina que supera por mucho cualquier obra de ingeniería humana”.
Ante la capacidad del flagelo, los científicos están perplejos.

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La retina invertida

13. La retina invertida

La retina del ojo humano es una membrana que contiene unos cientos veinte millones de células llamadas fotorreceptores. Estas células captan la luz y la transforman en señales eléctricas. El cerebro interpreta dichas señales como imágenes visuales. Los evolucionistas sostienen que la ubicación... Ver mas
La retina del ojo humano es una membrana que contiene unos cientos veinte millones de células llamadas fotorreceptores. Estas células captan la luz y la transforman en señales eléctricas. El cerebro interpreta dichas señales como imágenes visuales. Los evolucionistas sostienen que la ubicación de la retina en el ojo de las criaturas vertebradas (que tienen columna vertebral) demuestra que el ojo no fue diseñado.
Reflexione: la retina de los vertebrados es una retina invertida: tiene los fotorreflectores situados en la parte posterior. Eso significa que para llegar a ellos, la luz tiene que atravesar varias capas de células. En opinión del biólogo evolutivo Kenneth Miller, “esta disposición dispersa la luz, con lo que nuestra visión es menos detallada de lo que podría ser”.
Para los evolucionistas, la retina invertida es evidencia de mal diseño o, más bien, de falta de diseño. Según cierto biólogo,” la disposición invertida de la retina es fundamentalmente absurda”. Pero otras investigaciones revelan que los fotorreceptores de la retina invertida están inmejorablemente situados.
Se encuentran junto al epitelio pigmentario, una capa celular que aporta oxigeno a los nutrientes indispensables para la buena visión. Jerry Bergman y Joseph Calkins -biólogo y oftalmólogo, respectivamente- escribieron: “Si el epitelio pigmentario estuviera delante de la retina, la visión resultaría gravemente afectada”.
La retina invertida es particularmente ventajosa para los vertebrados con ojos pequeños.” Para obtener una imagen definida, entre el cristalino y los fotorreceptores tiene que haber cierta distancia. Este espacio (la retina) se encuentra abarrotado de neuronas, lo que representa un importante ahorro de espacio para los vertebrados”, dice el profesor Ronald Kroger, de la universidad de Lund (Suecia).

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La piel del tiburon

14. La piel del tiburon

A simple vista la piel del tiburón parece suave. Pero si la pudiera tocar –sin arriesgarse, por supuesto-, se llevaría una sorpresa: al pasar la mano de la cola hacia la cabeza, la piel es áspera como el papel de lija. Reflexione: Las diminutas escamas estriadas que producen esta textura ayudan... Ver mas
A simple vista la piel del tiburón parece suave. Pero si la pudiera tocar –sin arriesgarse, por supuesto-, se llevaría una sorpresa: al pasar la mano de la cola hacia la cabeza, la piel es áspera como el papel de lija.
Reflexione: Las diminutas escamas estriadas que producen esta textura ayudan al tiburón de dos maneras. Por un lado, canalizan el agua, lo que le permite nadar con un mínimo de resistencia. Y por el otro, van flexionándose a medida que el tiburón se desplaza, creando así una superficie inestable que impide que se le alojen parásitos.
Las propiedades de la piel del tiburón tienen una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, ya se ha comercializado un traje de baño de un tejido cuya superficie exterior, inspirada en la piel del tiburón, aumenta la velocidad del nadador aproximadamente en un 3%. Se cree que los mismos principios se pueden emplear para fabricar automóviles y barcos con menos resistencia a la fricción.
También se investiga la manera de aprovechar la propiedad autolimpiable de la piel del tiburón en la producción de revestimientos antiincrustales para embarcaciones, los cuales serian mas ecológicos que los fabricados a base de compuestos metálicos. Dicha propiedad incluso podría aplicarse a productos y aparatos médicos con el fin de reducir el riesgo de infecciones hospitalarias.

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El hueso: prodigio de resistencia

15. El hueso: prodigio de resistencia

Se a dicho que el hueso es "una obra maestra de ingeniería por su elasticidad, resistencia a la tracción y resistencia a la comprensión, ¿en que sentido?. El esqueleto humano consiste de aproximadamente 260 huesos y 68 coyunturas, el hueso mas largo es el fémur y el mas pequeño, el estribo... Ver mas
Se a dicho que el hueso es "una obra maestra de ingeniería por su elasticidad, resistencia a la tracción y resistencia a la comprensión, ¿en que sentido?.
El esqueleto humano consiste de aproximadamente 260 huesos y 68 coyunturas, el hueso mas largo es el fémur y el mas pequeño, el estribo, situado en el oído medio.
Los hábiles gimnastas son prueba de que huesos, músculos, cartílago y coyunturas pueden conferir a un cuerpo sano un asombroso grado de flexibilidad y movimiento.
Tan solo el pulgar convencería a cualquiera de que el arquitecto de nuestro cuerpo tuvo que ser un genio, en comentarios del Instituto Nacional de Investigación Biomédica Espacial.
Los huesos pueden soportar también un peso increíble, ya que están construidos exactamente de la misma forma que se fabrica el hormigón armado; el acero del hormigón armado le proporciona la resistencia a la tracción, mientras que el cemento, la arena o la piedra le dan la resistencia a la compresión, sin embargo, la resistencia a la comprensión del hueso es mejor que la del mejor hormigón armado. Robert O. Ritchi, profesor de ciencia de materiales de la Universidad de California (Berkeley Estados Unidos) comento ¡ojalá y pudiéramos imitarlo!.
A diferencia del hormigón, el hueso es una parte esencial de infinidad de organismos vivos, y es dinámico, es capaz de regenerarse, reacciona a hormonas que modifiquen su crecimiento y desarrollo, e incluso tiene un papel destacado en la producción de glóbulos rojos; además como el músculo, aumenta poco a poco su fortaleza en proporción a la carga que soporta; de ahi a que los atletas posean huesos mas pesados que los teleadictos.

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La ecolocalización en los Murciélagos

16. La ecolocalización en los Murciélagos

Los murciélagos emplean la ecolocalización con dos finalidades: volar en la oscuridad y detectar y perseguir a su presa, de hecho su sistema auditivo está especializado en ambas cosas. ¿Cómo funciona exactamente la ecolocalización? La respuesta es como un radar. La laringe de un murciélago... Ver mas
Los murciélagos emplean la ecolocalización con dos finalidades: volar en la oscuridad y detectar y perseguir a su presa, de hecho su sistema auditivo está especializado en ambas cosas.
¿Cómo funciona exactamente la ecolocalización? La respuesta es como un radar. La laringe de un murciélago emite salvas de ultrasonidos que rebotan en los objetos y vuelven a sus oídos, permitiendo al animal saber que hay en el ambiente que le rodea. En otras palabras, el murciélago navega por los ecos que oye, distinguiendo las diferentes características de esos ecos. Cada objeto, en función de la superficie en la que se encuentre así como si está en movimiento o no tiene un eco diferente.
Los micromurciélagos utilizan la ecolocación para navegar y cazar, a menudo en total oscuridad. Emergen generalmente de sus cuevas y salen a cazar insectos en la noche. La ecolocación les permite encontrar lugares donde habitualmente hay muchos insectos, poca competencia para obtener el alimento y pocos depredadores para ellos. Generan el ultrasonido en la laringe y lo emiten a través de la nariz o por la boca abierta. La llamada del murciélago utiliza una gama de frecuencias comprendida entre 14.000 y 100.000 Hz, frecuencias la mayoría por encima de la capacidad auditiva del oído humano (de 20 Hz a 20.000 Hz).

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El sistema de navegacion de la tortuga marina

17. El sistema de navegacion de la tortuga marina

Los investigadores describen la migracion de las tortugas marinas desde su zona de alimentacion hasta las costas donde anidan como uno de los fenomenos mas excepcionales en el reino animal. Durante decadas este reptil los ha tenido intrigados. Reflexione: Cada dos o cuatro años, la hembra sale... Ver mas
Los investigadores describen la migracion de las tortugas marinas desde su zona de alimentacion hasta las costas donde anidan como uno de los fenomenos mas excepcionales en el reino animal. Durante decadas este reptil los ha tenido intrigados.
Reflexione: Cada dos o cuatro años, la hembra sale a la playa para poner sus huevos -unos cien en una unica puesta- y enterrarlos en la arena. Cuando los huevos eclosionan, las tortugas recien nacidas se encaminan hacia el oceano. Inician entonces una asombrosa travesia que, en total, puede cubrir una distancia de 12,900 kms. Años despues, ya adultas, las hembras vuelven a la misma playa donde nacieron para poner sus propios huevos.
¿Como se orientan en su largo viaje?
Parece que heredaron una especie de mapa magnetico, dice el biologo Kenneth Lohmann, de la Universidad de Carolina del Norte(Estados Unidos), citado en National Geographic News. La investigacion indica que la tortuga marina puede determinar su posicion detectando el angulo y la intensidad del campo magnetico de la tierra. Esta asombrosa habilidad permite que las diminutas e indefensas crias inicien su viaje migratorio alrededor del atlantico, y que lo hagan solas sin seguir a otras tortugas, explica Lohmann.

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El ojo del camarón mantis

18. El ojo del camarón mantis

El camarón mantis, un crustáceo que habita en la Gran Barrera de Arrecifes de Australia, está dotado de la vista más compleja de todo el reino animal. “Es realmente excepcional —afirma Nicholas Roberts, doctor en Física—, sobrepasa a cualquier cosa que el hombre haya podido inventar hasta ahora... Ver mas
El camarón mantis, un crustáceo que habita en la Gran Barrera de Arrecifes de Australia, está dotado de la vista más compleja de todo el reino animal. “Es realmente excepcional —afirma Nicholas Roberts, doctor en Física—, sobrepasa a cualquier cosa que el hombre haya podido inventar hasta ahora.”
Reflexione: El ojo del camarón mantis es capaz de percibir la luz polarizada y procesarla de formas que el ojo humano no puede hacer. Las ondas de luz polarizada se desplazan, o bien en línea recta, o bien en espiral. A diferencia de otras criaturas, este camarón no solo percibe ambas polarizaciones, sino que es capaz de convertirlas de un tipo a otro. Eso le confiere una visión óptima.
Los aparatos de DVD funcionan de una manera parecida. Para leer la información, el aparato debe convertir en luz polarizada espiral el haz de luz que dirige hacia el disco, y luego reconvertirla en luz polarizada lineal. Pero el camarón mantis va un paso más allá. Mientras que un DVD estándar solo convierte la luz roja —o en aparatos de mayor resolución, la luz azul—, el ojo del camarón mantis puede convertir luz de todos los colores del espectro visible.
Las investigaciones apuntan a que, tomando como modelo el ojo de este camarón, los ingenieros podrían fabricar un aparato de DVD que reprodujera discos con mucha más información que los actuales. El físico Nicholas Roberts asegura: “Resulta particularmente emocionante lo sencillísimo que es. Funciona mucho mejor que ninguno de los prototipos que hemos construido”.

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Las plumas del búho

19. Las plumas del búho

El búho es la envidia de la avición. ¿Por qué? Por su silencioso vuelo. De hecho, "ninguna otra ave es tan sigilosa", afirma la sociedad National Geographic en su página web. ¿Cuál es su secreto?. Reflexione: Las plumas de la mayoría de las aves producen un ruidoso silbido cuando el aire pasa... Ver mas
El búho es la envidia de la avición. ¿Por qué? Por su silencioso vuelo. De hecho, "ninguna otra ave es tan sigilosa", afirma la sociedad National Geographic en su página web. ¿Cuál es su secreto?.
Reflexione: Las plumas de la mayoría de las aves producen un ruidoso silbido cuando el aire pasa sobre ellas. En cambio, las del búho anulan ese ruido. ¿Cómo? Primero, el borde desflecado de las plumas remeras rompe las ondas de sonido que normalmente se crean cuando un ave baja las alas durane el vuelo. Y segundo, la mullida capa de suavísimas plumas que cubren todo su cuerpo amortiguan los demás ruidos.
A los ingenieros en aeronáutica les encantaría sacarle el jugo a lo que saben sobre el vuelo del búho. Para empezar, hay aeropuertos que limitan los despegues y los aterrizajes temprano en la mañana y tarde en la noche debido a estrictos controles en los niveles de ruido. Con aviones más silenciosos, se podrían realizar más vuelos. Ya existen varias posibilidades, pero "apenas se está comenzando", dice Geoffrey Lilley, profesor emérito de Aeronáutica de la Universidad de Southampton (Inglaterra). Él calcula que todavía faltan varias décadas para fabricar un avión tan sigiloso como el búho.

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El economico pez cofre

20. El economico pez cofre

Para diseñar un vehiculo más robusto, más económico y respetuoso del medio ambiente, los ingenieros se han inspirado en un habitante submarino: el pez cobre. Este pececillo que fija su residencia en los arrecifes de coral tropicales, ha sido el modelo utilizado para construir un prototipo con... Ver mas
Para diseñar un vehiculo más robusto, más económico y respetuoso del medio ambiente, los ingenieros se han inspirado en un habitante submarino: el pez cobre. Este pececillo que fija su residencia en los arrecifes de coral tropicales, ha sido el modelo utilizado para construir un prototipo con una carrocería ligera y una aerodinámica asombrosa.
Reflexione: El pez cofre es buen nadador; en un segundo cubre una distancia equivalente a seis veces su tamaño. Su velocidad no solo se debe a su fuerza, si no también a su aerodinámica, que, contrario a lo que se esperaba, se ve potenciada por su forma cúbica. De hecho cuando los especialistas construyeron una maqueta del pez y la probaron en el túnel de viento, los resultados demostraron que era mucho más aerodinámica que los vehículos compacto. El pez cofre tiene una piel cubierta de escamas duras que, a cambio de muy poco peso, le proporciona una gran resistencia. Cuando se encuentra con turbulencias, se forman alrededor de el diminutos remolinos que le dan estabilidad. Todo ello lo convierte en un dechado de maniobrabilidad y seguridad.
Los ingenieros creen que este pez encierra los secretos que les permitirán fabricar vehículos más seguros, económicos y ligeros. Thomas Weeber, jefe de investigación y desarrollo de una empresa automotriz, confiesa: " Nos sorprendió que este pececito con semejante forma se convirtiera en el modelo para diseñar un coche económico y aerodinámico".

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El ovipositor de la avispa de la madera

21. El ovipositor de la avispa de la madera

La avispa de madera tiene un cuerpo cilíndrico. Los adultos suelen ser de color azul, castaño o negro con partes amarillas. Llegando a medir 4 o 5 cm sin contar el ovipositor. Presentan una gran diversificación en tamaño dentro de la misma especie. El último segmento abdominal de ambos sexos... Ver mas
La avispa de madera tiene un cuerpo cilíndrico. Los adultos suelen ser de color azul, castaño o negro con partes amarillas. Llegando a medir 4 o 5 cm sin contar el ovipositor. Presentan una gran diversificación en tamaño dentro de la misma especie. El último segmento abdominal de ambos sexos presenta una espina en la parte dorsal que no debe confundirse con el ovipositor de las hembras, que se encuentra en la región ventral del final del abdomen.
La avispa perfora la madera mediante un ovipositor, un tubo del ancho de una aguja con dos vainas, o valvas entrelazadas, cada una de las cuales está cubierta con dientes en forma de sierra que apuntan hacia atrás. Los dientes de una valva se agarran a la madera, proporcionando resistencia, mientras que la primera se mueve hacia delante.
Por medio de una oscilación rápida –durante el cual las válvulas se alternan para proporcionar resistencia y avanzar-, el ovipositor hasta unos dos centímetros en la madera con un mínimo esfuerzo, sin torcerse ni romperse en el proceso. Es un órgano usado por las hembras de muchos insectos para depositar huevos. Consiste de apéndices o gonopodios de los segmentos 8 y 9 del abdomen. Son apéndices con la función de transmitir el huevo, preparar un lugar para éste y ubicarlo en la forma apropiada.
Existe una gran diversidad de tipos de ovipositores en los diferentes grupos de insectos. En algunos casos se usa simplemente para adherir el huevo a una superficie, pero en muchas especies (especialmente en avispas parasíticas y otros miembros de Hymenoptera es también un órgano perforador. Los saltamontes del mismo modo lo usan para hacer un agujero en la tierra donde depositar los huevos, éstos suele ser bastante grande y con forma de sable.

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El pegamento del mejillon

22. El pegamento del mejillon

Los mejillones se agarran a las rocas bajo las aguas de océanos, ríos y lagos con una fuerza exagerada. No hay oleaje o corriente que consiga arrancarlos. Para pegarse a las rocas, los mejillones usas unas fibras tan delgadas como pelos. Se llaman bisos, aunque habitualmente las llamamos barbas... Ver mas
Los mejillones se agarran a las rocas bajo las aguas de océanos, ríos y lagos con una fuerza exagerada. No hay oleaje o corriente que consiga arrancarlos.
Para pegarse a las rocas, los mejillones usas unas fibras tan delgadas como pelos. Se llaman bisos, aunque habitualmente las llamamos barbas y las retiramos con cierto desprecio cuando limpiamos estos bivalvos cuando los vamos a cocinar.
Para formar estas fibras tan resistentes y pegajosas, el mejillón libera una sustancia en forma de burbujas, de espuma. Luego expulsa otra proteína y las mezcla y esta mezcla en contacto con el agua de mar se pega a la roca y se solidifica.
Las barbas son una exquisitez de la naturaleza. Son rígidas, pero a la vez flexibles, en la medida justa para aliviar un pelín esa rigidez y evitar que el material se fracture.
Además, el material se autorrepara. Si las fuerzas del oleaje estropean la fibra, rompen su integridad de alguna manera, en cuestión de minutos vuelve a recomponerse sin que el mejillón haya hecho nada. Parece cosa de magia, pero no lo es.
Los científicos han estudiado desde el punto de vista químico las fibras, han averiguado sus secretos y las han reproducido en el laboratorio. Hasta ahora no había ningún material hecho por el hombre con estas características.

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El unto de los mamiferos marinos

23. El unto de los mamiferos marinos

Por mucho tiempo, los cientıficos no comprendieron como podıan los delfines alcanzar velocidades cercanas a los 40 kilometros (25 millas) por hora, sencillamente porque carecen de suficiente masa muscular. Sin embargo, ha sido descubierto su secreto, parte del cual reside en el unto... Ver mas
Por mucho tiempo, los cientıficos no comprendieron como podıan los delfines
alcanzar velocidades cercanas a los 40 kilometros (25 millas) por hora, sencillamente
porque carecen de suficiente masa muscular. Sin embargo, ha sido descubierto
su secreto, parte del cual reside en el unto subcutaneo, una compleja sustancia
que los delfines comparten con las marsopas, las ballenas y otros mamiferos marinos.
Reflexione: “El unto [de los mamiferos
marinos] es una capa gruesa y compacta de tejido conjuntivo sumamente organizado con un alto contenido de celulas adiposas”, explica la New World Encyclopedia. Dicha
capa cubre casi por completo al animal y “esta firmemente sujeta a los musculos y
huesos mediante redes bien estructuradas de tendones y ligamentos en forma de abanico”.
Estos, a su vez, estan compuestos de fibras de elastina y colageno. De modo que
el unto no es un simple aislante hecho de grasa: es una compleja mezcla de diversos
tejidos corporales. ¿Pero como contribuye el unto a que delfines y marsopas —como la de Dall, que alcanza los 56 kilometros (35 millas) por hora— naden tan rapido? Para empezar, les da una forma mas hidrodinamica. En segundo lugar, el unto que se encuentra entre las aletas dorsal y caudal contiene un entramado
especialmente compacto de fibras de elastina y colageno. Este diseño le proporciona
elasticidad a la cola y acumula energia mecanica, de modo que cuando los
musculos mueven la cola en una direccion, el unto actua como resorte y tira en la direccion contraria, con lo cual aumenta el empuje y se ahorra energıa.
El unto tambien aporta flotabilidad y es aislante. Ademas, la grasa que contiene almacena energıa para epocas de escasez. No es de extrañar, entonces, que quienes
tratan de aumentar la eficiencia de los sistemas de propulsion marinos esten tan interesados en este versatil compuesto.

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