Comienzo una serie de posts basados en un artículo enviado a Actes de les 7esJEQC. En el artículo se profundiza en las estructuras macro y nano de los insectos y en como estas tienen un papel clave en muchas de las funciones de los mismos como por ejemplo, en su capacidad de adhesión, defensa, visión, etc. Lo acompañaré de algunas imágenes espectaculares y sorprendentes

Los insectos-el origen de las especies

La basa del artículo es la revisión It’s Not a Bug, It’s a Feature: Functional Materiales in Insects y se complementa con algunas imágenes de la exposición “From Macro tono Nano” de los Centros Científicos y Tecnológicos de la Universitat de Barcelona . El artículo nos da una visión general de cómo las estructuras micro y nano tienen un papel clave en las características y propiedades de los insectos y como su entendimiento puede ser clave por el desarrollo de nuevos materiales bioinspirados que pueden facilitar soluciones tecnológicas sorprendentes. No tenemos que olvidarnos que los insectos representan el caso más paradigmático de adaptación de una especie a su hábitat y están presentes por millones en todo el planeta.

Aproximándonos a la temática

Cómo todos ya sabemos, convivimos con centenares de millones de insectos y por tanto, se convierte en un reto analizar su capacidad para adaptarse y poderlos encontrar en cualquier hábitat en nuestro planeta. Una de las claves de esta increíble capacidad de adaptación se da en su capacidad para modificar sus propiedades a partir del control de su micro y nanoestructura, permitiéndolos generar grandes cambios en muchas propiedades tales como la adhesión, la locomoción o sus propiedades físicas y químicas (óptica, fotónica, hidrofobicitat, sensores y actuadores mecánicos, acústicos, ópticos, térmicos, y químicos).
Una multitud de presiones selectivas acompañan esta diversidad, lo cual los ha llevado a desarrollar soluciones complejas y efectivas para facilitar su supervivencia y adaptabilidad. Los insectos exhiben deslumbrantes propiedades ópticas como resultado de cristales fotónicos naturales, patrones jerárquicos precisos que alcanzan escalas de longitud desde nanómetros hasta milímetros, y mecanismos de defensa formidables. Esta compleja evolución esta llevando a bioinspirar a los humanos para desarrollar sistemas o aplicaciones muy interesantes que, por ejemplo, incluyen recubrimientos antirreflectantes, pantallas ópticas y algoritmos de computación.

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Los insectos merecen una atención particular desde una perspectiva bioinspiracional dada su sorprendente abundancia y diversidad, ya querepresentan la mitad de las especies del planeta; posiblemente representan el éxito más salvaje de la selección natural. Podemos encontrar más de un millón de especies de la clase Insecta descritas, con estimaciones que van desde tres millones hasta decenas de millones. Solo los escarabajos rondan las 240000 especies conocidas (en comparación, hay alrededor de 6000 especies de mamíferos conocidas); en un solo árbol en el Perú se encontraron 43 especies diferentes de hormigas. Los insectos están en todas partes y se han adaptado a casi todos los ambientes en la tierra, aunque solo un puñado de especies viven en los océanos o a las regiones polares. En consecuencia, los insectos ocupan muchos roles en la cadena alimentaria mundial, comen plantas vivas y muertas, hongos, otros insectos y vertebrados, y sirven como una fuente de alimento común para los animales superiores, incluido el Homo sapiens.

Los insectos: Productos nanotecnológicos

La capacidad de los insectos para adaptarse a diferentes entornos está vinculada a dos sistemas evolutivamente optimizados: un exoesqueleto derivado de la cutícula que tiene asociadas micro y nanoestructuras y también a una serie de complejas glándulas que secretan sustancias químicamente diversas. La mayoría de las estructuras dependen profundamente de su organización jerárquica, lo que significa que tienen un ordenamiento estructural que van desde los nanómetros a los milímetros. Las adaptaciones estructurales de los insectos funcionan para satisfacer un amplio conjunto de necesidades, incluyendo detección y control ambiental, protección, comunicación y locomoción. Los números entre paréntesis corresponden a la sección asociada con su funcionalidad particular.


Análisis del efecto que tienen las micro y nanoestructuras en las propiedades de los insectos.