Una casa hecha de limo puede no parecer muy deseable, pero los investigadores han descubierto que las desagradables estructuras construidas por astutos animales pueden ayudar a los ingenieros a diseñar bombas más baratas y eficientes para importantes aplicaciones industriales como la filtración de agua.
Investigadores de la Universidad de Oregón (UO) han descubierto que el comportamiento de alimentación único de Oikopleuradioica, una larva marina que se alimenta por filtración de aproximadamente 1 milímetro de largo, podría ayudar a los ingenieros a diseñar bombas peristálticas más eficientes.
Generalmente, estas bombas de desplazamiento positivo requieren compresión externa para empujar el fluido a través del sistema. En O.dioica, parecido a un renacuajo, la propulsión es impulsada por la cola del animal, que construye varias veces al día dentro de un capullo de moco para filtrar el alimento.
"Las bombas están en todas partes en la naturaleza, pero esta bomba es única porque impulsa el fluido a través de un filtro agitando su cola dentro de una cámara sellada", dijo Kelly Sutherland, bióloga del Instituto de Biología Marina de la Universidad de Oregón. "También es muy fascinante observar a estos animales".
Si bien las burbujas de limo gelatinoso suspendidas en agua pueden no evocar la palabra "fascinante", son una pieza ingeniosa de bioingeniería. Cada tres o cuatro horas, el animal crea un "palacio de mocos" alrededor de su cuerpo, inflando la estructura con su cola y luego empujando el líquido que contiene partículas de comida hacia su boca. Cuando el tanque de limo ha cumplido su propósito, se desliza hacia afuera a través de una trampilla de escape.
"Es genial, es una estructura bastante compleja", dijo Terra Hiebert, investigador asociado de la Universidad de Oslo.
Los investigadores descubrieron el palacio de los mocos en una instalación de cría de animales en Bergen, Noruega. Utilizando microscopios y capturas de vídeo de alta velocidad, los científicos pudieron ver qué tan bien la cola del animal guía el flujo de agua y partículas, revelando que domina un sistema de bombeo bastante especial.
A medida que la cola dominante llega al interior de la estructura, hace contacto con ambos lados de la cámara de sellado y desbloqueo en diferentes puntos críticos. Estos sellos crean presión, controlan el movimiento del fluido y evitan el reflujo.
"Tienen esta estrategia de bombeo relativamente única en la que la cola es sinusoidal y encaja perfectamente en la cavidad", dijo Hibbert. "Debido al ajuste perfecto, el desplazamiento inverso del agua es mínimo".
Los investigadores creen que imitar esta acción podría conducir al desarrollo de bombas más eficientes que protejan las piezas móviles del desgaste.
"Esta nueva comprensión de las bombas de larvas nos ayuda a comprender el éxito ecológico de un organismo muy extendido e incluso puede servir de inspiración para la próxima generación de filtros de agua o aire en el entorno construido", dijo Sutherland.
La investigación fue publicada en el Journal of the Royal Society Interface. -Para ver a esta pequeña criatura en acción, mira el vídeo a continuación.