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jueves, 7 de enero de 2016

Cucarachas acuáticas y lentes fotográficas



Ya que cerramos el año 2015 con una ojeada a los dioramas en miniatura, abriremos el 2016 hablando de nuevo de cosas pequeñas que apuntan a grandes temas.
En nuestro caso el tema por excelencia es la presencia de los animales en nuestra cultura de la Imagen, y no hemos podido evitar dejar constancia de las recientes referencias mediáticas a la capacidad de los quitones para producir sustancias de extraordinarias cualidades desde el punto de vista (nunca mejor dicho) de la óptica, así que podemos establecer un vínculo entre invertebrados primitivos y el futuro de la tecnología fotográfica.
Alguien podrá decir que me he limitado a cosechar un par de reseñas al asunto en la red y me he quedado tan ancho. Tiene toda la razón.
Como comentario adicional sólo añadiré que resulta muy eficaz relacionar en una sola frase algo presumiblemente valioso (fotografía) con algo supuestamente despreciable (cucaracha), y que tal asociación de ideas evoca imágenes como la que encabeza esta entrada.
Para empezar hemos de decir que estamos refiriéndonos en concreto a las características físicas con respecto a la luz de los materiales sintetizados orgánicamente por las cucarachas de mar, lejanamente relacionadas filogenéticamente con las subjetivamente odiadas cucarachas terrestres, posiblemente el paradigma de insecto odioso.
Las cucarachas, tanto visual como etimológicamente, al menos en castellano, suelen confundirse con ciertas especies de coleópteros o escarabajos, y, a decir verdad, sólo hay que observar sus móviles cabezas y ágiles cuerpos para comprobar su cercanía con las mantis, cuyo poderío iconográfico hemos observado en artículos específicos.
Las cucarachas se asocian a la suciedad (algo un tanto inexacto) y a la oscuridad, por lo que vincularlas a la luz en una misma frase llama poderosamente nuestra atención. No obstante, tal vez el asunto se vea aliviado por el hecho de tratarse de una especie acuática, perteneciente por tanto a ese medio que todo lo limpia y que convierte a los artrópodos en marisco gastronómicamente apreciable. Esas aguas transparentes al paso de la luz, como el cristal y todos los materiales que provocan refracción en la luz obligada a desplazarse por un medio de mayor densidad, el principio básico de toda lente como recurso óptico para la formación de imágenes. Las mismas aguas que se tornan más nítidas cuando albergan soluciones de carbonato cálcico, el responsable de la dureza de los exoesqueletos de artrópodos y crustáceos y de la nítida resistencia de los ojos de los quitones, fuente de inspiración para la ingeniería fotográfica.

Bienvenidos a 2016.

Mafa Alborés y el Animal Invisible.


https://es.noticias.yahoo.com/video/este-extra%C3%B1o-animal-con-miles-065608741.html?linkId=19372661

Los quitones, o cucarachas de mar, son un género de pequeños moluscos marinos que se sujetan a las rocas. Poseen una enorme coraza formada de un material extremadamente duro y en la que hay repartidos miles de diminutos ojos. Estos ojos se han convertido en la clave para desarrollar nuevos materiales para sensores, lentes o cámaras. Crédito: www.sciencemag.org


Vista al Mar

https://www.vistaalmar.es/ciencia-tecnologia/biologia/5319-extranos-moluscos-marinos-tienen-miles-de-ojos-acorazados.html
El Acanthopleura granulata (conocido como chiton difuso o chiton fantasma), es un pill bug del mar. Este animal tiene una concha hecha de placas superpuestas, lo que le permite rodar en defensa si un depredador se las arregla para hacer palanca en la zona de rocas mareales que es su hogar. Los investigadores han sabido por mucho tiempo que los quitones tienen tejidos blandos incrustada en sus trajes flexibles de armadura, y que algunos de estos tejidos blandos son sensibles a la luz. Ahora han descubierto que el A. granulata tiene miles de ojos reales que pueden ver a peces de 8 pulgadas de largo (20 centímetros) a 6,5 pies (2 metros) de distancia.
Incluso más extraño, estos ojos están hechos del mismo mineral de carbonato de calcio que la concha del chiton. Sin embargo, el animal tiene que abandonar cierta integridad estructural a cambio de la función sensorial.
"Creemos que este sistema nos podría dar lecciones de diseño para aprender cómo la naturaleza es capaz de producir estructuras materiales con múltiples funciones diferentes", dijo Ling Li, uno de los autores del estudio e investigador postdoctoral en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard.
Inspiración natural

ojos del chiton (Acanthopleura granulata)

Ling y el resto del equipo de investigación han estudiado varios animales con extrañas armaduras y exoesqueletos multitarea. Las estrellas frágiles, que son parientes de las estrellas de mar, tienen lentes de luz con sensores incorporados en sus exoesqueletos. Algunas lapas tienen áreas estructuralmente especiales en sus conchas de lo contrario translúcidas que crean pantallas de colores. Las ostras ventana (Placuna placenta) tienen conchas casi transparentes que, sin embargo, son extremadamente fuertes.
El objetivo, dijo Li, es el uso de diseños de la naturaleza para mejoras en la ingeniería y la tecnología. Las ostras ventana, por ejemplo, podrían inspirar para parabrisas más fuertes en los vehículos de combate. Y las conchas del chiton podrían servir de base para la creación de materiales de autocontrol, como muros incrustados con sensores que detectan grietas, dijo Li.
El nuevo trabajo, publicado en la edición del 20 de noviembre de la revista Science, revela que los ojos del chiton son muy diferentes de los ojos humanos. Mientras que los ojos humanos están hechos de proteínas, los ojos del chiton son de aragonita, un mineral. La aragonita es una especie de carbonato de calcio que se encuentra en muchos moluscos. Las perlas creadas por las ostras son una mezcla de aragonita y una proteína llamada conchiolina.
Los investigadores examinaron la estructura microscópica de estos ojos de aragonita, comparándolos con la estructura de la armadura de los alrededores. También corrieron experimentos y simulaciones para revelar que los ojos son más que manchas apenas sensibles a la luz y que en realidad resuelven imágenes. A más de 6 pies de distancia los quitones pueden ver una mancha que representa un pequeño pez. Esto les da tiempo para ponerse a salvo en la roca por debajo de la que el potencial depredador no puede desalojarlos, dijo Li.
Compensaciones funcionales
cristal de aragonitaSin embargo, la vista tiene sus costos. Los investigadores encontraron que las estructuras oculares de aragonita no son tan fuertes como la armadura de los alrededores. Aunque los dos están hechos del mismo mineral, la aragonita en los ojos tiene una estructura cristalina diferente. Esa estructura diferente, junto con un espacio de poros debajo de los ojos, los hace más débiles. Por lo tanto, se fracturan más fácilmente.
"Es un compromiso", dijo Li.
Los quitones han encontrado algunas estrategias de protección, según los investigadores. Las estructuras del ojo se agrupan en pequeños "valles" en la armadura del molusco, que ayudan a mantenerlos a salvo. Sus capas subyacentes parecen ser duras y gruesas, por lo que cualquier daño no penetra completamente. Y los quitones tienen hasta 1.000 ojos y pueden desarrollar más a lo largo de su vida, en sustitución de los que estén dañados.
Los seres humanos están muy lejos de ser capaces de replicar este sistema natural debido a que, dijo Li, la fabricación de este tipo de intrincadas estructuras microscópicas sigue siendo imposible. Eventualmente, sin embargo, los fabricantes podrían ser capaces de imprimir paneles estructurales 3D con capacidades ópticas integradas.
"El siguiente paso sería estar buscando en el proceso de formación de este sistema", dijo Li. Y los investigadores todavía tienen que descubrir cómo estos pequeños moluscos simples integran la información de los cientos de ojos que salpican sus cuerpos.