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La coraza de un escarabajo inspira el diseño de nuevas estructuras aeronáuticas

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Muchas especies de escarabajo recurren a la capacidad de volar para evadir a sus depredadores, pero otras se han visto obligadas a desarrollar mecanismos de protección para defenderse.

Es el caso específico de la familia Zopherinae, conocida como la ‘acorazada’, cuya principal fortaleza reside en la dureza de su exoesqueleto. Dentro de esta familia de insectos terrestres, uno de los más resistentes, el escarabajo diabólico acorazado (Phloeodes diabolicus), ha sido analizado y estudiado para mejorar los conocimientos aplicados a la construcción y a la ingeniería, y en especial a la aeronáutica.

Este escarabajo ha sido analizado y estudiado para mejorar los conocimientos aplicados a la construcción y a la ingeniería, y en especial a la aeronáutica.

La unión de materiales diferentes en estructuras de ingeniería, como plásticos y metales, continúa suponiendo un desafío“, señalan los científicos, liderados por David Kisailus, investigador de la Universidad de California en Irvine (EE UU) y autor principal de un estudio que se publica en Nature.

La fijación mecánica, la soldadura convencional y la unión adhesiva son algunos ejemplos de las técnicas que se utilizan en la actualidad, pero cada uno de estos métodos presenta su propia serie de problemas, como la formación de concentradores de tensión o la degradación bajo exposición ambiental, reduciendo la fuerza y causando un fallo prematuro”, exponen los autores.

El escarabajo imposible de aplastar

Esta especie de coleóptero, que habita en la costa occidental de América del Norte, llamó la atención de este grupo de científicos por la alta resistencia que ofrece su exoesqueleto. Según describen, “este escarabajo tiene una notable capacidad para soportar aplastamientos y perforaciones de los ataques de depredadores, e incluso de resistir a atropellos de automóviles”.

El cuerpo de este escarabajo puede soportar sin fracturarse una presión máxima de 169 newtons o 39.000 veces su peso corporal

Los investigadores señalan que la razón de que determinadas especies hayan desarrollado un cuerpo tan duro se encuentra en la evolución a partir de sus antepasados voladores, perdiendo agilidad a cambio de obtener un exoesqueleto más robusto y multifuncional que les permitiera tanto almacenar mejor el agua como protegerse de los depredadores.

Esta modificación se produjo a base de fusionar y densificar sus élitros, cada una de las alas rígidas que recubren a modo de estuche las alas más ligeras de este tipo de insectos, como el ‘caparazón’ rojo de las mariquitas.

Para sobrevivir, el Phloeodes diabolicus recurre, en primer lugar, al camuflaje que le brinda su aspecto rugoso respecto a su medio natural, como son cortezas de madera dura y coníferas, donde finge estar muerto al detectar una amenaza.

Cuando el Plan A falla, la dureza de su exoesqueleto se interpone entre el insecto y su presa. Como pudieron comprobar los científicos al comprimir al insecto, su cuerpo puede soportar sin fracturarse una presión máxima de 169 newtons, “39.000 veces su peso corporal y significativamente mayor a la fuerza que un humano adulto puede generar presionando el pulgar y el índice juntos”.

El equipo comparó esta resistencia con la de otras especies de escarabajo con una depredación similar, como el escarabajo del desierto (Asbolus verrucosus), que “exhibió una rigidez inicial similar a la del Phloeodes diabolicus, pero se fracturó en aproximadamente el 50 % de la tensión, lo que sugiere una variación en la composición o características de diseño dentro del exoesqueleto”, explican en el estudio.

¿De qué está compuesto su exoesqueleto?

Posteriormente, los científicos recurrieron a técnicas de microscopía avanzada, espectroscopía y pruebas mecánicas para estudiar la composición y el diseño del exoesqueleto. Al realizar cortes transversales en los insectos, los autores observaron una serie de juntas en forma de rompecabezas entrelazadas en el medio de los élitros.

Los compuestos biomiméticos fabricados para imitar la geometría y la microestructura del escarabajo muestran un beneficio inmediato en la aviación

También, descubrieron que la geometría de estas hojas y su microestructura laminada es lo que le proporciona a este coleóptero el endurecimiento de su exoesqueleto.

Para probar las potenciales ventajas al aplicar este diseño sobre un gancho mecánico, construimos una serie de compuestos biomiméticos –basados en soluciones ya resueltas por la naturaleza– con geometrías y microestructuras similares”, indican los investigadores.

Estos ganchos o conectores serían similares a los que se pueden encontrar en los motores de turbina o en algunos accesorios del tren de aterrizaje, según los ejemplos aportados en el trabajo.

La evaluación posterior –continúan– demostró que las hojas compuestas que imitan al escarabajo acorazado diabólico son ligeramente más fuertes que los actuales ganchos empleados en ingeniería y demuestran un aumento de más del 100 % de la disipación de la energía durante el desplazamiento”, subrayan.

Los expertos concluyen que “los compuestos biomiméticos fabricados para imitar la geometría y la microestructura del escarabajo acorazado diabólico muestran un beneficio inmediato sobre los ganchos de la aviación, ya que les proporciona una mayor fuerza y un aumento sustancial de la resistencia”.

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Publicada originalmente en: Ir a la fuente
Autor: Santiago Lago

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Fuerzas de marea para eliminar materia oscura de las galaxias

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El año pasado investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) aclararon el misterio de la supuesta ausencia de materia oscura en la galaxia NGC1052-DF2 al descubrir que se encuentra mucho más cerca de lo que se pensaba.

Ahora explican la escasez de materia oscura en otra galaxia, NGC1052-DF4, que también ha desconcertado durante años a la comunidad astronómica. En esta ocasión, la explicación está en las mareas que provoca la interacción gravitatoria con otra cercana. El estudio se publica en The Astrophysical Journal.

La escasez de materia oscura en la galaxia NGC1052-DF4 se explica por las mareas que provoca la interacción gravitatoria con una galaxia cercana, lo que reconcilia este fenómeno con los modelos de formación y evolución de galaxias aceptados

Hasta la fecha no se podía explicar la falta de materia oscura en NGC1052-DF4 sin romper con los modelos cosmológicos aceptados. Mientras que, en este tipo de galaxias antiguas, la masa estelar suele representar solo el 1 %, con respecto a la mayoritaria materia oscura, en este caso se había detectado que la materia oscura representaba menos del 50 %.

Pero, por fin, se ha resuelto el enigma, los astrónomos han detectado en NGC1052-DF4 profundos cambios de distribución de la materia debidos a mareas provocadas por la interacción gravitatoria de la galaxia masiva vecina NGC1035. Los sistemas galácticos masivos pueden ejercer interacción gravitatoria sobre sus galaxias próximas, alterando profundamente su estructura hasta destruirlas, según el estudio.

Estas fuerzas afectan, en un primer momento, a la materia oscura, “dado que las estrellas están más concentradas y comienzan a verse afectadas más tarde, cuando prácticamente se ha eliminado la materia oscura”, explica Mireia Montes, astrofísica doctorada en el IAC que lidera la investigación desde la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia.

Como ocurre con las mareas terrestres por la Luna

Lo observado es similar a lo que ocurre en la Tierra debido a las fuerzas gravitatorias que ejerce la Luna. “El mecanismo ya se conocía, pero no se había logrado observar en este tipo de galaxias, donde la densidad estelar es extremadamente baja”, apunta Ignacio Trujillo, astrofísico del IAC y uno de los responsables del trabajo.

Y esto es precisamente lo que logra el estudio: “Detectar características que son 1000 veces más tenues que el cielo nocturno visible desde la Tierra, en galaxias que se encuentran a 65 millones de años luz de nosotros”, añade Trujillo.

Se han detectado características que son 1000 veces más tenues que el cielo nocturno visible desde la Tierra en galaxias que se encuentran a 65 millones de años luz de nosotros

Este tipo de investigación se conoce como ‘ciencia de bajo brillo superficial’ y, para obtener las imágenes, los responsables han realizado una minuciosa observación con el Telescopio Espacial Hubble, el Gran Telescopio Canarias (GTC) en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma) y el IAC-80 del Observatorio del Teide (Izaña, Tenerife). Pero no de la manera tradicional.

Si bien los astrónomos suelen trabajar con tiempos de exposición de una media hora, este trabajo ha requerido imágenes de 60 horas de exposición, lo cual “es bastante complicado”, asegura Raúl Infante-Sainz, especialista en análisis de regiones de bajo brillo y otro de los responsables del trabajo desde el IAC.

Y es que, además del tiempo que supone llegar a estas bajísimas densidades de estrellas, después “hay que reducir los datos de forma adecuada para ser capaz de obtener las estructuras de bajo brillo superficial, que están ocultas debajo del nivel de ruido que originalmente tienen las imágenes”.

Esta minuciosa investigación, en la que también ha participado la Universidad de La Laguna, el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y la NASA, al explicar la ausencia de materia oscura en NGC1052-DF4 ha ayudado a reconciliar las observaciones con los modelos de formación y evolución de galaxias más aceptados por la comunidad astronómica internacional.

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Autor: Santiago Lago

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¡Cuidado SpaceX! Esta empresa quiere llevar turistas al espacio a bordo de un gigantesco globo

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La carrera espacial no está limitada a SpaceX o Blue Origin. También existen otras compañías que si bien no viajarán a la Luna o Marte, buscan hacerse un hueco en el espacio. Una de ellas es Space Perspective, una empresa con sede en Florida, quien recientemente consiguió fondos para efectuar vuelos turísticos a la estratósfera.

Según reporta SpaceNews, la compañía norteamericana recaudó 7 millones de dólares en una ronda inicial de varios inversionistas entre los que se encuentran Prime Movers Lab y el gurú de la motivación, Tony Robbins. Space Perspective busca llevar a o turistas a la estratósfera por medio de una cápsula levantada por un inmenso globo.

Los globos de helio son construidos de una película de polietileno de alto rendimiento y al inflarse por completo alcanzan dimensiones iguales a la de una cancha de fútbol.ç

Space Perspective promete un vuelo de 2 horas para disfrutar la Tierra desde el espacio

Espacio Space Perspective

Estos globos estratosféricos son conocidos como Spaceship Neptune y son capaces de transportar a ocho pasajeros y un piloto a una altura de 30 kilómetros. El vuelo consistirá en un proceso de subida que durará un aproximado de dos horas. Posteriormente las personas tendrán otras dos horas para disfrutar la vista de el espacio antes de comenzar el descenso y aterrizar en el océano.

Los fundadores de la compañía ya trabajaron en otra empresa que buscaba levantar globos a la estratósfera. En 2016 anunciaron World View, una compañía que buscaba democratizar los vuelos turísticos al espacio con precios de 75.000 dólares por persona.

La compañía buscará la aprobación de la Administración Federal de Aviación de EE.UU. para obtener una licencia comercial. Si las cosas resultan conforme a lo planeado, el primer vuelo de prueba se efectuará a principios de 2021.

La empresa comenzará a vender boletos para los primeros viajeros con miras a llevarlos al espacio en 2024. La altura de 30 km a la que apunta Space Perspective es suficiente para que los turistas aprecien la curvatura de la Tierra y tengan una vista privilegiada para disfrutar otros fenómenos, como la Aurora Boreal.

Space Perspective apunta al mismo mercado que Virgin Galactic, aunque con una propuesta que costaría la mitad del pasaje. Un boleto para viajar a la estratósfera a bordo de la Spaceship Neptune costaría unos 125.000 dólares, aunque solo se elevaría a un poco más de la tercera parte de los 80 kilómetros que promete la empresa de Richard Branson.

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Autor: Luis Miranda

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Se filtra ‘Rebirth Island’, la nueva isla que aparecerá pronto en ‘Call of Duty: Warzone’

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El próximo 10 de diciembre, Call of Duty: Warzone dará el salto a una de sus temporadas más significativas hasta la fecha. Y es que el battle royale finalmente se integrará con Call of Duty: Black Ops Cold War, lo que supone una avalancha de novedades. Hace poco te detallamos cómo funcionará esa fusión, incluyendo el nuevo sistema de prestigios. Sin embargo, el mapa de Verdansk también está listo para recibir cambios.

Si bien en los últimos meses se ha hablado sobre la posible introducción de un mapa completamente nuevo, parece que Activision primero quiere aprovechar al máximo el escenario actual de Call of Duty: Warzone. Así pues, una reciente filtración nos anticipa la incorporación de Rebirth Island, una isla inspirada en Alcatraz. De hecho, sería una revisión de la misma zona que apareció en Blackout, el battle royale de Call of Duty: Black Ops 4.

La imagen superior fue obtenida por los dataminers, quienes inspeccionaron los archivos de la última actualización de Call of Duty: Warzone. Eso sí, por ahora desconocemos si Rebirth Island estará disponible desde el 10 de diciembre o a lo largo de la primera temporada junto a Call of Duty: Black Ops Cold War. De cualquier manera, seguramente la siguiente semana Activision dará a conocer todos los detalles que debemos conocer de la nueva temporada.

El nuevo mapa de ‘Warzone’ se hará esperar

A mediados de octubre, otro grupo de dataminershalló imágenes y vídeos de un mapa completamente nuevo. Actualmente, los jugadores de Call of Duty: Black Ops Cold War tienen la oportunidad de disfrutar Fireteam: Dirty Bomb, una modalidad con su propio mapa. Aparentemente, el mencionado escenario es solo una parte del terreno que debutará en Warzone en los siguientes meses. Y es que el battle royale ya incluye, en sus archivos “secretos”, algunas pantallas de carga en los que se observa un escenario desconocido.

Possible new Warzone map from r/blackopscoldwar

¿Cuándo hará su debut el nuevo mapa ambientado en la Guerra Fría? Tras la filtración de Rebirth Island, intuimos que el escenario se hará esperar hasta 2021. Es más probable que Activision aproveche el primer aniversario de Warzone, que se celebrará en marzo, para presentar un escenario completamente renovado. La gran duda que queda es si reemplazará a Verdansk o se convertirá en una segunda opción para jugar el battle royale. En los siguientes meses se resolverán tus dudas.

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Publicada originalmente en: Ir a la fuente
Autor: Ebenizer Pinedo

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