Una rana usa su lengua en forma de látigo para enganchar a su presa más rápido de lo que un humano puede parpadear, golpeándola con una fuerza cinco veces mayor que la gravedad. ¿Cómo se aferra a su comida cuando la comida vuelve a su boca?
Un nuevo estudio del Instituto de Tecnología de Georgia dice que la pegajosidad de la lengua es causada por una saliva reversible única en combinación con una lengua súper suave. La saliva de una rana es espesa y pegajosa durante la captura de la presa, luego se vuelve delgada y acuosa a medida que la presa se retira dentro delboca. La lengua, que resultó ser tan suave como el tejido cerebral y 10 veces más suave que la lengua de un humano, se estira y almacena energía de manera muy parecida a un resorte. Esta combinación de saliva y suavidad es tan efectiva que proporciona a la lengua 50 veces mayortrabajo de adhesión que los materiales de polímeros sintéticos como los juguetes de mano adhesiva.
Los investigadores de Georgia Tech filmaron ranas comiendo grillos en cámara superlenta para comprender mejor la física de la lengua. También recolectaron muestras de saliva y pincharon el tejido para medir la suavidad.
"La lengua actúa como un cordón elástico una vez que se engancha a su presa", dijo Alexis Noel, un estudiante de doctorado en ingeniería mecánica de Georgia Tech que dirigió el estudio. "Se deforma a medida que se empuja hacia la boca, continuamentealmacenar las intensas fuerzas aplicadas en su tejido elástico y disiparlas en su amortiguación interna ".
Noel dijo que esta amortiguación del tejido es muy similar a los amortiguadores de un automóvil. La suavidad de la lengua también le permite cambiar de forma durante el contacto e inmediatamente después mientras se retrae.
El otro componente vital del proceso de captura es la saliva versátil de la rana.
"En realidad hay tres fases", dijo Noel. "Cuando la lengua golpea por primera vez al insecto, la saliva es casi como el agua y llena todas las grietas del insecto. Luego, cuando la lengua retrocede, la saliva cambia y se vuelve más viscosa- más espeso que la miel, en realidad - agarrando al insecto para el viaje de regreso. La saliva se vuelve acuosa nuevamente cuando el insecto se corta dentro de la boca ".
A diferencia del agua y la miel, la saliva de la rana puede cambiar su viscosidad con la velocidad de corte, al igual que la pintura. La pintura se extiende fácilmente cuando se aplica, pero permanece firmemente en la pared una vez que se retira el pincel.
"Para las ranas, la saliva se filtra fácilmente cuando golpea al insecto, luego se espesa durante la retracción", dijo.
Este interruptor de saliva no se puede ver en los videos de cámara lenta http://www.youtube.com/watch?v=IubFs-PtzhM&t=1s .Para identificar la velocidad de corte cuando la viscosidad disminuye, Noel recolectó saliva de 18 ranas y colocó muestras en un reómetro, un dispositivo altamente sensible para medir las propiedades de los fluidos.
David Hu, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff, es el asesor de Noel que también ha estudiado cómo los mosquitos vuelan bajo la lluvia, cómo los perros se sacuden el agua y por qué las pestañas deben tener una longitud ideal.El estudio de la rana podría ayudar a los ingenieros a diseñar adhesivos reversibles a alta velocidad.
"La mayoría de los adhesivos que se han creado son rígidos, especialmente cinta adhesiva", dijo Hu, quien también es miembro de la facultad de la Facultad de Ciencias Biológicas. "Las lenguas de rana pueden adherirse y volver a adherirse con propiedades suaves y especiales que son extremadamente más pegajosas que las típicasmateriales. Quizás esta tecnología podría usarse para nuevas tiritas. O podría usarse para crear nuevos materiales en la fabricación suave ".
El equipo de Georgia Tech trabajó con Mark Mandica, el principal herpetólogo de la Fundación de Anfibios en Atlanta. La fundación reúne a los mejores investigadores en el campo de la biología de los anfibios, la conservación y la ciencia aplicada para abordar las causas de la disminución global de anfibios. Investigación actualestima que el 38 por ciento de las poblaciones de anfibios del mundo están en declive o ya se han extinguido.
El estudio, "Las ranas usan una lengua viscoelástica y saliva no newtoniana para atrapar presas", se publica en el Revista de la interfaz de la Royal Society .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Georgia . Original escrito por Jason Maderer. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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