Los cocos podrían inspirar nuevos diseños para edificios a prueba de terremotos

Las palmas de coco pueden crecer 30 m de altura, lo que significa que cuando los frutos maduros caen al suelo sus paredes tienen que soportar el impacto para evitar que se abran. Para proteger la semilla interna, el coco tiene una estructura compleja de tres capas: el exterior exocarpio marrón, coriáceo, un mesocarpio fibroso y un endocarpio interno resistente que rodea la pulpa que contiene la plántula en desarrollo. Los investigadores del Grupo de Biomecánica de Plantas de la Universidad de Friburgo han estado trabajando con ingenieros civiles y científicos de materiales para investigar cómo esta estructura especializada podría aplicarse en la arquitectura como parte de un proyecto más amplio sobre "Diseño Biológico y Estructuras Integrativas".

Los investigadores usaron máquinas de compresión y un péndulo de impacto para investigar cómo los cocos dispersan energía. "Analizando el comportamiento de la fractura de las muestras y combinando esto con conocimiento sobre la anatomía de la cáscara ganada de la microscopía y de la tomografía computarizada, apuntamos identificar las estructuras mecánicamente relevantes para la absorción de energía", dice el biomechanist de la planta Stefanie Schmier.

Sus investigaciones encontraron que dentro de la capa de endocarpo -que consiste principalmente en células de piedra altamente lignificadas- los vasos que componen el sistema vascular tienen un diseño distinto, de escalera, que se cree que ayuda a soportar fuerzas de flexión. Cada celda está rodeada por varios anillos lignificados, unidos entre sí por puentes paralelos. "El endocarpio parece disipar la energía a través de la desviación de la grieta", dice Stefanie. "Esto significa que las grietas recientemente creadas por el impacto no se ejecutan directamente a través de la cáscara dura." Se piensa que el ángulo de los haces vasculares ayuda a "desviar" la trayectoria de las grietas. Cuanto más larga una grieta tiene que viajar dentro del endocarpio, más probable es que se detenga antes de que llegue al otro lado.

El ángulo distinto de los haces vasculares en el endocarpo podría aplicarse a la disposición de fibras textiles dentro del hormigón funcionalmente graduado, para permitir la desviación de la grieta. "Esta combinación de estructuración ligera con alta capacidad de disipación de energía es de interés cada vez mayor para proteger los edificios contra terremotos, caídas de piedras y otros peligros naturales o humanos", dice Stefanie.

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