El camuflaje programable.

Los ingenieros desarrollan un material "camuflaje" programable.

Woods Hole, Mass.-Para el pulpo y la sepia, cambiar instantáneamente el color de su piel y el patrón para desaparecer en el ambiente es solo una parte de su habilidad de camuflaje. 

Estos animales también pueden transformar rápida y reversiblemente su piel en una superficie 3D texturizada, dando al animal un contorno irregular que imita a las algas, los corales u otros objetos que detecta y utiliza para el camuflaje. 

Esta semana, ingenieros de la Universidad de Cornell informan sobre su invención de superficies estirables con morfología de textura 3D programable, una "piel de camuflaje" sintética inspirada en estudiar y modelar lo real en pulpo y sepia.

 Los ingenieros, junto con el biólogo colaborador y cefalópodo Roger Hanlondel Laboratorio Biológico Marino (MBL), Woods Hole, informa sobre su actuador suave controlable en la edición del 13 de octubre de Science. 

Liderados por James Pikul y Rob Shepherd , el material de activación neumática del equipo se inspira en los golpes 3D, o papilas, que los cefalópodos pueden expresar en un quinto de segundo para el camuflaje, y luego se retraen para nadar con un arrastre hidrodinámico mínimo. ( Vea el video a continuación de Octopus rebescens en vivo que expresa sus papilas en la piel). 

"Muchos animales tienen papilas, pero no pueden extenderlas y retraerlas instantáneamente, como hacen los pulpos y las sepias", dice Hanlon, que es el principal experto en camuflaje dinámico de cefalópodos. "Estos son moluscos de cuerpo blando sin caparazón, su principal defensa es su piel morfológica". 

Las papilas son ejemplos de un hidrostato muscular, estructuras biológicas que consisten en músculos sin soporte esquelético (como la lengua humana). Hanlon y los miembros de su laboratorio, incluida Justine Allen , ahora en la Universidad de Brown, fueron los primeros en describir la estructura, la función y la biomecánica de estas papilas 3D morfológicas en detalle (ver referencias, a continuación). 

"El desarrollo de este material es un excelente ejemplo de las aplicaciones que pueden derivarse del estudio de la biología fundamental de los organismos marinos", dice David Mark Welch, Director de Investigación de MBL. 

"Los grados de libertad en el sistema de papilas son realmente hermosos", dice Hanlon. "En la sepia europea, al menos nueve conjuntos de papilas son controlados independientemente por el cerebro. Y cada papila va desde una superficie plana en 2D a través de un continuo de formas hasta que alcanza su forma final, que puede ser cónica o una docena posibles formas. Depende de cómo estén dispuestos los músculos del hidrostato ". 

"Los ingenieros han desarrollado una gran cantidad de formas sofisticadas para controlar la forma de los materiales suaves y estirables, pero queríamos hacerlo de una manera simple, rápida, fuerte y fácil de controlar", dice el autor principal James Pikul, actualmente asistente profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada en la Universidad de Pensilvania. "Nos sorprendió cuán exitosos son los cefalópodos para cambiar la textura de su 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 los materiales suaves y estirables". 

"Este es un ejemplo clásico de ingeniería bio-inspirada" con una gama de aplicaciones potenciales, dice Hanlon. Por ejemplo, el material podría transformarse de forma controlada para reflejar la luz en sus espacios 2D y absorber la luz en sus formas 3D. "Eso tendría aplicaciones en cualquier situación en la que quieras manipular la temperatura de un material", dice. 

El pulpo y la sepia solo expresan papilas para fines de camuflaje, dice Hanlon, y no para la locomoción, la señalización sexual o la agresión. "Para la natación rápida, el animal se beneficiaría de la piel lisa. Para la señalización sexual, no querría parecerse a una verruga vieja y grande, quiere verse atractiva, como una pareja de aspecto genial.

 O si quisiera llevar a cabo una pelea, las papilas no serían un buen elemento visual para poner en la pelea. La señalización, por definición, tiene que ser señales muy evidentes e inequívocas. ¡Las papilas solo harían lo contrario! " 

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