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updated 11:30 PM CET, Nov 21, 2017

Los esqueletos de cristal de las esponjas marinas dan pistas para futuros productos electrónicos

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esponja marina

Los fabricantes de tecnología tienen una cosa o dos que aprender de la humilde esponja marina

La electrónica moderna puede aprovechar una lección de algunos de los organismos más antiguos del planeta tras el descubrimiento de cómo desarrollan ciertas esponjas marinas sus características espinas similares a cristales.

Las esponjas fabrican nanocristales con forma precisa utilizando una técnica que podría ser útil para desarrollar dispositivos electrónicos, desde células solares a sensores.

Su secreto, según un equipo de investigadores dirigido por Vanessa Schoeppler de la Universidad Técnica de Dresden en Alemania, radica en la forma en que usan las proteínas.

espículas de un esponja marinaLos investigadores estudiaron tres especies de esponjas (Thethyra aurantium, Stryphnus ponderosus y Geodia cydonium) que usan pequeñas y complejas estructuras de cristal conocidas como espículas como una especie de esqueleto para soporte interno y mayor resistencia y protección.

Dentro de cada espícula hay un pequeño filamento que contiene una proteína llamada silicatoína, que junto con algunas proteínas derivadas cataliza la deposición de sílice. La estructura espacial de estas moléculas de proteínas, encontraron los investigadores, ayuda a determinar la forma final de la espícula.

espículas de un esponja marina vistas al microscopioMediante el uso de microscopios electrónicos y difracción de rayos X para examinar las espículas producidas por las esponjas, Schoeppler y su equipo descubrieron que las proteínas en los filamentos están empaquetadas en una estructura cristalina hexagonal regular. Esto fue cierto para las tres esponjas, a pesar de que producen espículas de diferentes formas.

Mientras T. aurantium produce espículas rectas y similares a agujas, las de S. ponderosus exhiben ramificaciones precisas de tres vías y la G. cydonium desarrolla orbes espinosos que maduran en esferas rugosas.

Las diferentes formas de las espículas, sin embargo, pueden explicarse por pequeñas variaciones en el espaciamiento y la disposición de las proteínas. Debido a que el filamento de proteína actúa como una plantilla para la deposición de sílice en la espícula, diferencias muy pequeñas en la distancia y el ángulo pueden traducirse en cambios a mayor escala en la ramificación y la simetría.

Como señalan los investigadores, tenemos que aprender mucho de las habilidades de estas humildes esponjas, que están "mucho más allá del alcance de la tecnología humana actual".

La investigación se publica en Science Advances: Shaping highly regular glass architectures: A lesson from nature

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