por Ruth Milne, The Royal Society
¿Por qué sostener un huevo entre dos manos y presionar a lo largo de su eje largo hace que sea casi imposible romperlo? El profesor Marc Andre Meyers se sintió desconcertado por esto cuando era niño y crecía en Brasil. Posteriormente, propuso el problema a sus estudiantes, lo que resultó en el documento ‘Cerámica técnica de la Naturaleza: the avian eggshell ‘ publicado hoy en el Journal of the Royal Society Interface.
La función de la cáscara del huevo es proteger al embrión del medio ambiente, pero no puede ser demasiado fuerte de lo contrario el polluelo no sería capaz de salir y eclosionar. Está hecho de carbonato de calcio, un biomineral importante, que es diferente de la hidroxiapatita, el componente mineral del hueso.
En el estudio, huevos de diferentes tamaños, desde codornices hasta avestruz, se probaron en su resistencia utilizando un sistema electromecánico que comprimía los huevos entre dos piezas de goma. Cuando un huevo se comprime de esta manera, las tensiones de tracción se desarrollan radialmente en la cáscara. Es solo cuando esta tensión de tracción radial alcanza un nivel crítico, igual a la resistencia a la tracción del carbonato de calcio, que el huevo se rompe.
Se encontró que los huevos de gallina tenían una resistencia a la compresión de 100 libras, mientras que los huevos de avestruz dieron valores de más de 1000 libras. El tamaño y el grosor de la cáscara fueron los factores más importantes para determinar la resistencia de la cáscara. La fuerza de las cáscaras de huevo disminuye al aumentar el tamaño y, por lo tanto, el grosor, pero la fuerza requerida para romper el huevo aumenta porque el estrés (fuerza/área) es menor.
El profesor Meyers se alegró de tener finalmente una respuesta a la pregunta que le ha estado desconcertando durante años:
«Respondimos a la paradoja que se me planteó hace cincuenta años, y eso me hace muy feliz. Este trabajo reveló, por primera vez, el mecanismo por el cual los huevos se rompen cuando se someten a compresión axial. No es la compresión de mis manos la que rompe el huevo, sino la tensión generada radialmente.»
Hablando de expandir el trabajo, dijo:
» Nos gustaría verificar la universalidad de nuestras ecuaciones probando huevos de todo tipo de aves. Hay una variedad de aves interesantes que no probamos porque sus huevos son difíciles de encontrar: pingüinos, águilas, dinosaurios
En 2015 el número de huevos de mesa producidos en América fue de 83,1 mil millones. De estos, se espera que aproximadamente el 6,4% se dañe o rompa entre la producción y llegar al consumidor. Y con una docena de huevos con un promedio de 2 2.47, esto equivale a una pérdida de más de mil millones de dólares al año solo en los Estados Unidos.
Comprender la biomecánica de las cáscaras de huevo nunca ha sido tan importante.
Más información: Eric N. Hahn et al. Nature’s technical ceramic: the avian eggshell, Journal of The Royal Society Interface (2017). DOI: 10.1098 / rsif.2016.0804
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