ADN

LOS usuarios de computadora producen enormes cantidades de información digital, la cual debe almacenarse para su uso posterior. Los científicos buscan revolucionar los sistemas actuales de almacenamiento digital imitando un sistema natural muchísimo más avanzado: el ADN.

 El ADN de la célula contiene miles de millones de datos biológicos que se conservan por muchísimo tiempo. “Podemos extraer [el ADN] incluso del hueso de un mamut, [...] y aún se puede leer”, asegura Nick Goldman, del Instituto Europeo de Bioinformática. “Además, es increíblemente pequeño y denso —añade—, y no necesita electricidad, por lo que es muy fácil de mantener y transportar.” ¿Podría el ADN almacenar información hecha por el hombre? La respuesta de los científicos es sí.

Un equipo de investigadores ha logrado almacenar imágenes y archivos de texto y de audio en ADN artificial —tal como se hace con dispositivos digitales—, y luego extraerlos sin ningún error. Los científicos creen que, con el tiempo, un gramo (0,04 onzas) de ADN artificial podría almacenar la información de tres millones de discos durante cientos —o hasta miles— de años. En principio, este sistema podría almacenar toda la información digital del planeta. Por eso se ha llamado al ADN “lo último en discos duros”

El albatros viajero

LAS aves planeadoras pueden permanecer en el aire con muy poco esfuerzo. El albatros viajero es un ejemplo sobresaliente. Esta ave, que tiene una envergadura de 3,4 metros (11 pies) y pesa casi 9 kilos (20 libras), puede recorrer miles de kilómetros sobre el mar con muy poca energía. ¿Cuál es su secreto? Su anatomía y su técnica de planeo.

 Durante el vuelo, el albatros activa unos tendones especiales que mantienen extendidas las alas y le permiten descansar los músculos. Por otro lado, puede planear durante horas y horas gracias a que aprovecha magistralmente los vientos oceánicos.

El albatros asciende, gira en la dirección del viento y desciende. Esta maniobra se repite una y otra vez, y le aporta la energía necesaria para superar la resistencia del viento. Hace poco, los científicos lograron descubrir dicha maniobra. Usando rastreadores de alta precisión y programas especializados, se dieron cuenta de que el albatros obtiene la energía en la parte alta de la maniobra, al girar. Según ellos, “la extracción de energía” es “uniforme y continua” y permite al ave planear por horas y horas sin batir las alas ni una sola vez.

Este descubrimiento puede contribuir al diseño de vehículos aéreos más eficientes o incluso sin motor.

La ballena jorobada

LA BALLENA jorobada adulta mide y pesa más que un autobús, y aun así, este colosal mamífero se sumerge y da giros en el agua con sorprendente agilidad. ¿Cómo lo logra? Parte del secreto está en la forma de sus aletas.

La mayoría de las ballenas y demás cetáceos tienen aletas con el borde delantero liso. En el caso de la ballena jorobada, en cambio, el borde tiene una serie de protuberancias llamadas tubérculos. Dichas protuberancias canalizan el agua y la dividen en múltiples vórtices, o remolinos, creando turbulencia. Este “efecto tubérculo” le da a la ballena mayor impulso, lo cual le permite girar las aletas en ángulos más pronunciados sin “atascarse”. Además, reduce la resistencia al agua, un importante beneficio en vista de lo largas que son las aletas (casi un tercio de la longitud del cuerpo de la ballena).

Los investigadores están valiéndose de este concepto para diseñar timones, turbinas de agua, molinos de viento y aspas de helicóptero más eficientes.

El agama común

EL AGAMA salta con facilidad de una superficie horizontal a una vertical. Si la primera es resbalosa, el lagarto pierde estabilidad, pero de todas formas consigue aterrizar en la pared. ¿Cómo lo logra? El secreto está en su cola.

Cuando estos lagartos saltan desde una superficie áspera —que permite que se adhieran a ella⁠—, estabilizan el cuerpo y mantienen la cola hacia abajo, lo que les ayuda a saltar en el ángulo correcto. En cambio, cuando la superficie es resbalosa, pierden el equilibrio y saltan en un ángulo incorrecto. Pero, una vez en el aire, corrigen el ángulo del cuerpo dando un coletazo hacia arriba. No es tan simple como parece. “Tienen que ir ajustando el ángulo de la cola para mantenerse derechos”, dice un informe publicado por la Universidad Berkeley de California. Cuanto más resbalosa es la plataforma, más tiene que levantar la cola el lagarto para aterrizar sin contratiempos.

La cola del agama puede ayudar a los ingenieros a diseñar vehículos robóticos más ágiles para usarlos en la búsqueda de supervivientes tras un terremoto u otro tipo de catástrofe. “Como los robots no son ni de lejos tan ágiles como los animales —dice el investigador Thomas Libby⁠—, todo lo que haga más estable a un robot es un adelanto.”

La aguja colipinta

LA AGUJA colipinta realiza uno de los viajes migratorios más asombrosos que conoce el hombre. Esta ave vuela 11.000 kilómetros (7.000 millas) durante ocho días o más sin detenerse.

Los investigadores creen que algunos tipos de aves se valen del campo magnético de la Tierra para orientarse, como si tuvieran una brújula cerebral. En el caso de la aguja colipinta, puede que también se guíe de día por el Sol y de noche por las estrellas. Parece que incluso es capaz de percibir cuando se acercan sistemas de tormentas y aprovecha los vientos de cola. Sea como fuere, los expertos todavía no terminan de explicarse cómo realizan estas aves su increíble viaje. “Llevo estudiándolas veinte años —dice el biólogo Bob Gill—, y todavía me dejan boquiabierto.”

Sureste asiático

Según el Fondo Mundial para la Naturaleza, entre 1997 y 2011 se descubrieron muchas especies de plantas y animales en el Gran Mekong, región que se extiende por Camboya, Laos, Myanmar (antes Birmania), Tailandia, Vietnam y la provincia de Yunnan, en China. Tan solo en 2011 se descubrieron 82 especies de plantas, 21 de reptiles (como la serpiente Trimeresurus rubeus, de ojos rubí), 13 de peces, 5 de anfibios y 5 de mamíferos.

La araña común de casa

LA ARAÑA común de casa (Parasteatoda tepidariorum)fabrica puntos de fijación para su telaraña con un adhesivo que puede ser fuerte para pegarse a la pared, o débil para despegarse del suelo y funcionar como trampa de resorte a fin de capturar presas. ¿Cómo logra la araña producir ambos tipos de anclaje con un solo pegamento?

La araña fija su telaraña en la pared, el techo o una superficie similar tejiendo parches de seda superadhesivos llamados discos de anclaje. Estos discos son capaces de resistir el impacto de una presa voladora. Pero un grupo de investigadores de la Universidad de Akron (Ohio, Estados Unidos) ha descubierto que la estructura de los discos que se fijan al suelo es completamente distinta. Como tiene menos puntos de adherencia, el hilo de la tela puede desprenderse con facilidad y llevarse consigo la presa que se tope con él.

Anclaje Fuerte

Según un comunicado de prensa de la Universidad de Akron, los investigadores que descubrieron esta maravilla de la naturaleza “están trabajando en el desarrollo de un pegamento sintético que imite la inteligente estrategia de diseño empleada por la araña de casa”. La idea es crear un adhesivo que pueda usarse tanto en fracturas de hueso como en vendajes.

Anclaje débil

La linterna de la luciérnaga Photuris

EL ÓRGANO luminoso —o linterna— de una luciérnaga del género Photuris está recubierto de escamas dispuestas de forma irregular, las cuales intensifican el brillo de la luz que produce el insecto.

Los investigadores han descubierto que las diminutas escamas de algunas especies de luciérnaga forman una superficie ondulada parecida al tejado de una casa. Dichas escamas están ligeramente levantadas en el extremo (apenas tres micras, es decir, menos de la vigésima parte del grosor de un cabello humano). Sin embargo, eso basta para hacer a la linterna casi un 50% más brillante que si tuviera una superficie plana.

¿Podría este principio aumentar la eficiencia de las luces led, que se emplean en dispositivos electrónicos? Para averiguarlo, los científicos cubrieron un conjunto de luces led con una superficie ondulada similar a la de la linterna de la luciérnaga. ¿Con qué resultado? Las luces brillaron hasta un 55% más. La física Annick Bay dice: “El aspecto más importante de este trabajo es que muestra lo mucho que podemos aprender observando cuidadosamente la naturaleza”.

Escamas dispuestas de forma irregular.

La piel de las serpientes

COMO las serpientes no tienen extremidades, se arrastran para moverse, por lo que necesitan una piel que resista la fricción constante. Algunas especies escalan árboles de troncos muy rugosos y otras se arrastran sobre la áspera arena. ¿Por qué es tan resistente su piel?

La estructura y el grosor de la piel de las serpientes varía de una especie a otra, pero todas tienen algo en común: es dura por fuera y se va suavizando en sus capas interiores. ¿Por qué es tan útil esta característica? Según la investigadora Marie-Christin Klein, “los tejidos con una capa exterior rígida que va haciéndose más flexible en las capas interiores distribuyen la fuerza de los impactos por una superficie mayor”. Esta estructura única le da a la serpiente la tracción que necesita para moverse por el suelo y a la vez reduce el daño en la piel distribuyendo uniformemente la presión que ejercen sobre ella las rocas afiladas. Como las serpientes suelen mudar de piel solo cada dos o tres meses, es vital que les dure todo ese tiempo.

Las propiedades de la piel de serpiente serían muy útiles en el campo de la ingeniería médica, pues permitirían crear implantes resistentes a la fricción y de duración extralarga. Por otro lado, los motores y las cintas transportadoras necesitarían menos lubricantes —los cuales contaminan— si logran imitar dichas propiedades.

Las alas de la mariposa

LAS alas de las mariposas son tan frágiles que bastan unas motas de polvo o gotas de rocío en su superficie para dificultar el vuelo. Sin embargo, siempre se mantienen secas y limpias. ¿Cuál es el secreto?

Un grupo de investigadores de la Universidad estatal de Ohio descubrió que las alas de la mariposa morfo azul (Morpho didius), que son lisas a simple vista, están recubiertas de diminutas escamas superpuestas como las tejas del techo de una casa. A su vez, dichas escamas tienen ranuras microscópicas en paralelo que hacen resbalar el polvo y el agua. Los ingenieros están tratando de imitar esta textura para producir recubrimientos antipolvo e impermeables de alta tecnología que se puedan emplear en equipos médicos e industriales.

Las alas de la mariposa son un ejemplo más de cómo la ciencia está intentando reproducir el diseño de los seres vivos. “Desde la escala más pequeña hasta la más grande, la naturaleza está repleta de maravillas de ingeniería que han inspirado por siglos a la humanidad”, señala el investigador Bharat Bhushan.

Las alas de la mariposa están recubiertas de diminutas escamas superpuestas