El movimiento rápido seca el pelaje de los mamíferos mediante la expulsión de gotas mediante la fuerza centrípeta.
Introducción
Lleva a tu perro a jugar en el agua y ¿qué es lo primero que hará cuando salga? Probablemente sacuda la cabeza y los hombros en un movimiento semicircular, arrojando gotas de agua gordas sobre todo lo que está cerca.
Este acto puede no parecer especialmente estratégico, pero desde el punto de vista de la eficiencia energética, lo es en gran medida. De hecho, muchas especies de mamíferos hacen lo mismo, y la magia del movimiento se reduce a la física.
La estrategia
El secado rápido es importante para los mamíferos porque el agua enreda su pelaje, lo que reduce drásticamente su valor aislante. En climas fríos, eliminar el agua y recuperar el valor de aislamiento de la capa puede ser literalmente una cuestión de vida o muerte. Y aunque se necesita energía para rotar rápidamente la cabeza y los hombros, se necesitarían órdenes de magnitud más energía para calentar el cuerpo lo suficiente como para evaporar la gran cantidad de agua que puede absorber un abrigo de piel.
La eficiencia de la técnica de sacudir los hombros viene a nivel molecular. tensión superficial y mantener la humedad en el cabello. Un animal agitado contrarresta esas fuerzas usando un movimiento circular para generar una fuerza centrípeta, la misma acción que hace girar el agua de tu ropa en una lavadora.
La agitación rotatoria despliega la fuerza centrípeta para contrarrestar la tensión superficial que retiene el agua en el cabello.
La agitación rotatoria despliega la fuerza centrípeta para contrarrestar la tensión superficial que retiene el agua en el cabello.
La rapidez con la que tiembla un animal depende de su tamaño. Los ratones diminutos giran la cabeza y los hombros unas increíbles 27 veces por segundo, mientras que los osos grandes lo hacen solo unas 4 veces por segundo. La piel suelta en la mitad superior funciona como una versión suave y circular de un lanzador de lanzas. Se balancea hacia adelante más lejos de lo que se mueven los músculos mismos, y retrocede bruscamente cuando la sacudida cambia de dirección, proporcionando más fuerza de la cantidad de energía muscular gastada de lo que sería el caso con una piel más tensa.
La velocidad del batido en relación con la masa corporal es lo suficientemente rápida como para superar la tensión superficial que retiene el agua en el cabello, pero no tan rápida como para que los mechones de cabello se dividan en cabellos individuales, que son más resistentes al desprendimiento de agua. Los científicos han descubierto que una fuerza centrífuga de 10 a 70 veces la fuerza de la gravedad puede eliminar el 70 % del agua en mucho menos tiempo del que tardaría la evaporación.
Mira a un perro sacudirse el agua de su pelaje en cámara lenta.
Las posibilidades
Las lecciones aprendidas del diseño del pelaje y la piel suelta, y la velocidad a la que los mamíferos se sacuden para expulsar el agua de su pelaje, también pueden aplicarse para optimizar las actividades humanas. Por ejemplo, pueden ayudarnos a establecer velocidades y tamaños de tambor ideales para lavadoras y centrífugas o para diseñar versiones completamente nuevas de ellas. También pueden guiar el diseño de equipos de autosecado o autolimpieza, como cámaras en vehículos remotos que exploran otros planetas.
