Las esponjas marinas inspiran la arquitectura del futuro
Mundo. Blando, suave, esponjoso o frágil son quizá los primeros adjetivos que acuden a nuestra mente cuando pensamos en una esponja marina. Nada más lejos de la realidad, a pesar de su presuntamente delicada apariencia exterior, algunas esponjas marinas como las del género Euplectella destacan más que por su aspecto, por la complejidad y belleza de su estructura interior: un esqueleto cristalino de dióxido de silicio que, formado por fibras tan finas como un cabello humano que pueden alcanzar los 25 centímetros de longitud, se entrelazan y configuran de tal manera que permite a estos animales sobrevivir a las grandes presiones de los fondos marinos en los que desarrollan su ciclo de vida.
Esta particularidad de las esponjas es precisamente lo que ha llamado la atención de un equipo de investigadores de la Escuela John A. Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas -SEAS- de Harvard, quienes se han inspirado en los esqueletos vidriosos de estas esponjas para diseñar la que podría ser la próxima generación de rascacielos y puentes, haciendo de ellos estructuras más altas, ligeras y resistentes.
Así en un nuevo artículo titulado Mechanically robust lattices inspired by deep-sea glass sponges publicado esta semana en la revista especializada Nature Materials, los investigadores demostraron que la estructura esquelética en forma de celosía cuadrada reforzada diagonalmente de Euplectella aspergillum, una esponja marina de aguas profundas, tiene una relación resistencia-peso más alta que los diseños de celosía tradicionales utilizados durante siglos en la construcción de edificios y puentes. "Descubrimos que la estrategia de refuerzo diagonal de la esponja logra una mayor resistencia al pandeo —flexión o torsión lateral de una columna o pilar como resultado de la aplicación excesiva de fuerza en sus ejes verticales— lo que significa que podemos construir estructuras más fuertes y resistentes reorganizando inteligentemente el material dentro de la estructura", explica Matheus Fernandes, estudiante de posgrado en SEAS y autor principal del artículo.
No obstante, más que una aplicación arquitectónica, los esqueletos de euplectella podrían tener aplicaciones en diversos campos. Uno de ellos es la ingeniería aeroespacial, "donde la relación resistencia-peso de una estructura es de vital importancia", explica por su parre James Weaver, científico principal de SEAS co-autor del artículo. "Esta geometría de inspiración biológica podría proporcionar la hoja de ruta para diseñar estructuras más ligeras y resistentes para una amplia gama de aplicaciones", añade.
"Nuestra investigación demuestra que las lecciones aprendidas del estudio de los sistemas esqueléticos de las esponjas se pueden aprovechar para construir estructuras geométricamente optimizadas para reducir el pandeo, lo que tendrá enormes implicaciones para un mejor uso del material en las futuras infraestructura modernas", concluyen los autores. (Fuente: National Geographic)