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Queda al descubierto por qué un molusco es capaz de masticar rocas

El estudio se llevó a cabo con "Cryptochiton stelleri", un quitón gigante de color marrón rojizo que se conoce cariñosamente como el "pastel de carne errante"

Los investigadores desarrollaron una tinta de inspiración biológica para la impresión 3D de materiales ultraduros, rígidos y duraderos (DPA/EP/Universidad de Northwestern)

15 minutos. Un mineral raro, hasta ahora solo documentado en rocas, fue identificado escondido dentro de los dientes de un quitón, un gran molusco que se encuentra a lo largo de las costas rocosas. El estudio se publicó en la revista PNAS.

El nuevo hallazgo de este mineral de hierro -llamado santabarbaraíta- ayuda a comprender cómo todo el diente del molusco, no solo la cúspide ultradura y duradera, está diseñado para soportar la masticación de rocas para alimentarse.

Basándose en los minerales que se encuentran en los dientes del quitón, los investigadores desarrollaron una tinta de inspiración biológica para la impresión 3D de materiales ultraduros, rígidos y duraderos.

Muestras geológicas

"Este mineral solo se ha observado en muestras geológicas en cantidades muy pequeñas y nunca antes se había visto en un contexto biológico". Así lo dijo en un comunicado Derk Joester, de la Universidad de Northwestern, y autor principal del estudio. "Tiene un alto contenido de agua, lo que lo hace fuerte con baja densidad. Creemos que esto podría endurecer los dientes sin agregar mucho peso".

Uno de los materiales más duros conocidos en la naturaleza, los dientes de quitón están unidos a una rádula suave, flexible, similar a una lengua, que raspa las rocas para recolectar algas y otros alimentos.

Después de haber estudiado durante mucho tiempo los dientes del quitón, Joester y su equipo dirigieron su atención hacia Cryptochiton stelleri. Este quitón gigante de color marrón rojizo se conoce cariñosamente como el "pastel de carne errante".

Santabarbaraíta

Para examinar un diente de Cryptochiton stelleri, el equipo utilizó la espectroscopia de sincrotrón y la microscopia electrónica de transmisión. Encontraron santabarbaraíta dispersa por todo el estilete superior del quitón, una estructura larga y hueca que conecta la cabeza del diente a la membrana flexible de la rádula.

"El estilete es como la raíz de un diente humano, que conecta la cúspide de nuestro diente con la mandíbula", dijo Joester. "Es un material resistente compuesto de nanopartículas extremadamente pequeñas en una matriz fibrosa hecha de biomacromoléculas, similar a los huesos de nuestro cuerpo".

El grupo de Joester se desafió a sí mismo a recrear este material en una tinta diseñada para impresión 3D. "A medida que las nanopartículas se forman en el biopolímero, se vuelve más fuerte y más viscoso. Esta mezcla se puede usar fácilmente para imprimir. El secado posterior al aire conduce al material final duro y rígido", dijo Joester.

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