El exoesqueleto de la vinchuca inspira nuevos materiales expandibles
Tiempo de lectura: 2 minutos Un estudio de la Universidad de Chile analizó la estructura abdominal de la vinchuca Mepraia spinolai y reveló cómo su exoesqueleto se expande sin romperse, abriendo proyecciones para el diseño de materiales bioinspirados.
Una investigación interdisciplinaria de la Universidad de Chile estudió la arquitectura del exoesqueleto abdominal de la vinchuca Mepraia spinolai, un insecto hematófago que se alimenta de sangre y puede transmitir la enfermedad de Chagas, y descubrió un sistema microestructural que permite una expansión extrema sin pérdida de integridad.
El estudio combinó ecología, química, física y ciencia de los materiales para entender cómo esta estructura se pliega y despliega durante la alimentación del insecto.
El trabajo, publicado en la revista científica Materials & Design, fue liderado por Nicolás Padilla Manzano, estudiante de doctorado en ciencias de la ingeniería, y contó con la guía de las académicas Carezza Botto y Laura Tamayo, junto a investigadores de Chile y Francia.
Exoesqueleto mecánicamente optimizado
El origen del estudio se remonta a una pregunta surgida durante el pregrado del investigador principal, vinculada al camuflaje de las vinchucas juveniles y su capacidad adhesiva. Al analizar el exoesqueleto con microscopía electrónica, el equipo observó una superficie arrugada y altamente organizada, distinta a la de otros insectos.
Estas microestructuras permiten que el abdomen se expanda de forma abrupta al momento de alimentarse y luego recupere su forma original, sin generar fallas estructurales. Además, se identificaron patrones hexagonales regulares que actuarían como pliegues mecánicos, optimizando la deformación del material.
Durante la alimentación, la vinchuca aumenta drásticamente el volumen de su abdomen.
Proyecciones hacia materiales bioinspirados
Uno de los principales aportes del estudio es su proyección hacia la ingeniería de materiales. “Queríamos entender el exoesqueleto no solo como protección pasiva, sino como una estructura mecánicamente optimizada«, explica el autor principal, Nicolás Padilla.
Este conocimiento podría inspirar el diseño de materiales capaces de expandirse y contraerse sin fallar, con potencial aplicación en robótica blanda, dispositivos médicos y tecnologías deformables.
La vinchuca como modelo de estudio
Mepraia spinolai es una vinchuca silvestre que se distribuye entre las regiones de Atacama y O´higgins. A diferencia de otras especies, es diurna y habita zonas rocosas y ambientes semiáridos.
En su etapa juvenil, las ninfas se cubren con arena para camuflarse. Los granos quedan adheridos al exoesqueleto hasta la siguiente muda, lo que fue una de las claves para iniciar el estudio.
El equipo destaca que el hallazgo surge desde la observación de la naturaleza y sugiere que soluciones evolutivas pueden ofrecer nuevas respuestas a desafíos tecnológicos actuales.
