La asombrosa invisibilidad acústica que logran ciertas polillas
Una investigación ha permitido descubrir con todo detalle la estructura de las alas de algunas especies de polillas que ha permitido a estos insectos evadir a su depredador más temible en una carrera armamentística evolutiva de 65 millones de años.
El equipo integrado, entre otros, por Thomas Neil y
Zhiyuan Shen, ambos de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, ha
descubierto que una fina capa en las alas de algunas especies de polillas ha
adquirido, a través de la evolución, extraordinarias propiedades de absorción
de ultrasonidos que proporcionan un camuflaje acústico muy bueno contra los
murciélagos, que se valen de la ecolocalización para darles caza. Típicamente
los murciélagos detectan a sus presas cuando el sonido de los chillidos que
ellos emiten a modo de sónar rebota en ellas.
Lo que hace que el descubrimiento de Neil, Shen y
sus colegas sea aún más notable es que han identificado el primer metamaterial
acústico natural conocido. Por metamaterial se entiende tradicionalmente un
material compuesto artificial diseñado para poseer propiedades físicas que
superan a las disponibles en cualquier material natural. Los metamateriales
naturales son extremadamente raros y nunca antes se había documentado la
existencia de alguno en el ámbito de la acústica.
El equipo de Neil y Shen ha constatado que esas
polillas poseen estructuras de absorción acústica que son 100 veces más
delgadas que las longitudes de onda de los sonidos que absorben, permitiendo
así a los insectos reducir notablemente el potencial de los murciélagos para
detectar los ecos de sus alas en vuelo, y sin que ello acarree un aumento de
peso que dificulte el vuelo de la polilla.
El equipo descubrió que las alas de esas polillas
han evolucionado para disponer de una capacidad de absorción resonante que es
una protección eficaz contra los murciélagos ecolocalizadores. Los hallazgos
hechos en el nuevo estudio podrían ser de gran ayuda para las personas que
trabajan en ciencia de los materiales, acústica y tecnología de sónar, y
especialmente a la hora de diseñar absorbentes de sonido bioinspirados que tengan
un rendimiento excepcional.
Lo más sorprendente es que las alas de esas polillas
también han evolucionado hasta disponer de un modo de hacer que un sistema
absorbente resonante absorba todas las frecuencias de los murciélagos. Ello es
posible gracias a que están ensamblados muchos de estos resonadores
sintonizados individualmente a diferentes frecuencias en un conjunto de
estructuras absorbentes, con el resultado de que juntos crean una absorción de
banda ancha actuando como un metamaterial acústico, "el primero conocido
en la naturaleza", subraya Marc Holderied, de la Universidad de Bristol y
miembro del equipo de investigación. Esto va mucho más allá de los límites
alcanzables con los absorbentes porosos clásicos del tipo que se utiliza
actualmente para absorber el sonido en salas y que se emplea en forma de piezas
grandes y gruesas. (Fuente: NCYT de Amazings).
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