El caparazón de una tortuga resiste la presión a través de escudos entrelazados de varias formas que consisten en capas rígidas y flexibles.
Introducción
Las tortugas son un grupo de tortugas que se pueden distinguir en parte por sus caparazones redondos en forma de cúpula. Esta forma brinda protección contra los dientes y las garras de los depredadores y ayuda a la tortuga a enderezarse si rueda (o se voltea) sobre su espalda. La superficie de un caparazón de tortuga está cubierta de formas geométricas óseas llamadas escudos que están muy juntos. Los escudos en el centro del caparazón son hexágonos. Estos están rodeados por un anillo de pentágonos y formas irregulares y, finalmente, un borde exterior liso de formas irregulares adicionales. Los hexágonos son la forma ideal para empaquetar un área apretada con una forma repetida, pero no pueden formar una superficie curva por sí solos. Se necesitan pentágonos para crear una curva libre de tensión. La variedad de formas que encajan para formar el caparazón curvo de una tortuga son el resultado de millones de años de evolución y presentan una solución natural al problema matemático y físico de crear una estructura en forma de cúpula que sea a la vez fuerte y liviana.
La estrategia
Los escudos están hechos de queratina, la misma ese es el bloque de construcción para el cabello, las uñas, las plumas y las garras. Debajo de ellos hay una placa de hueso. Esta capa externa rígida evita que los dientes y las garras de los depredadores perforen el caparazón, pero hay más en un caparazón de lo que se ve en el exterior.
La durabilidad del caparazón se debe en gran parte a sus capas internas. Llenar el espacio debajo de la capa exterior es un material más parecido a una esponja que le da a la cubierta cierta flexibilidad al absorber la presión si la cubierta se empuja hacia abajo. Esta capa interna está hecha de sus propias secciones, separadas de los escudos, que se entrelazan entre sí a través de crestas en sus bordes. Estas uniones le dan al caparazón espacio adicional para doblarse, un aspecto crítico ya que es más probable que una cubierta curva se agriete bajo presión.
Sección transversal de una pieza de un caparazón de tortuga, donde las secciones separadas se unen a través de los bordes estriados, mostrando capas duras y blandas
Las posibilidades
El caparazón de tortuga ofrece un ejemplo de cómo se puede utilizar una combinación de formas y materiales para construir estructuras que normalmente serían vulnerables a la rotura. En aplicaciones humanas, tales estructuras podrían durar más y requerir un reemplazo menos frecuente. El caparazón abovedado de la tortuga la ha ayudado a sobrevivir a los depredadores y las condiciones de una amplia gama de hábitats durante cientos de millones de años, lo que demuestra que la estabilidad no solo se encuentra en líneas rectas.
