Algunos insectos son capaces de caminar sobre el agua sin hundirse
Algunos insectos son capaces de caminar sobre el agua sin hundirse - MIT/Bush, Hu et al.

¿Cómo pueden algunos insectos caminar sobre el agua?

Desentrañan la lógica mecánica que permite este pequeño milagro

Actualizado:

Algunos pequeños insectos como los mosquitos o los zapateros pueden pasearse con toda tranquilidad sobre la superficie de una charca gracias a las adaptaciones únicas de sus patas, que repelen el agua y les permiten flotar libremente.

Mediante el estudio de las fuerzas que los segmentos de las patas de los mosquitos generan en contra de la superficie del agua, los investigadores de la Universidad del Petróleo de China (Huadong) y la Tecnológica Liaoning han desentrañado la lógica mecánica que permite a estos pequeños artrópodos realizar este pequeño milagro cotidiano, lo que puede ayudar en el diseño de estructuras biomiméticas, como robots acuáticos y pequeñas embarcaciones.

«Los análisis actuales profundizan nuestra comprensión de los mecanismos de estos insectos acuáticos para posarse sobre el agua», dice Jianlin Liu, profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad del Petróleo.

Los mosquitos aterrizan en cuerpos de agua para poner sus huevos justo debajo de la superficie, donde los embriones eclosionan y se convierten en crisálidas, finalmente emergiendo del agua como adultos maduros para continuar el ciclo.

Una pata de mosquito consta de tres segmentos recubiertos en forma de rejilla, hidrófobos a escalas microscópicas: un fémur rígido sobresale del abdomen del insecto y se conecta en una articulación a una tibia igualmente rígida, que se ramifica en un largo y flexible tarso. Mediciones anteriores de la capacidad de las superficies del agua para soportar a los insectos habían ignorado el tarso, centrándose en cambio en las patas enteras.

Sin embargo, los investigadores midieron la fuerza de empuje producida por el tarso adhiriendo a una pata de mosquito una aguja de acero, la cual se adjuntó a un microsensor. Esta configuración les permitió ajustar el ángulo y la fuerza entre la pata y la superficie del agua, mientras tomaban lecturas con un microscopio óptico y una cámara digital.

Los científicos encontraron que la capacidad del insecto de flotar en el agua, generando una fuerza hacia arriba veinte veces su propio peso corporal, con sus seis patas, se debe enteramente al contacto horizontal del tarso con la superficie.

«Este hallazgo derroca el punto de vista clásico de que cuanto más larga es la pata del mosquito, de manera más eficiente produce la fuerza de flotación», dice Liu. Al reducir el área de superficie total de la pata en contacto con el agua, la fuerza adhesiva del agua sobre el insecto se reduce considerablemente, lo que ayuda en el despegue.

Secuencia del tarso de un mosquito presionando progresivamente la superficie del agua. Entre d y f, la secuencia de la pata trasera al completo presionando progresivamente la superficie del agua
Secuencia del tarso de un mosquito presionando progresivamente la superficie del agua. Entre d y f, la secuencia de la pata trasera al completo presionando progresivamente la superficie del agua