Los calamares son maestros del camuflaje, capaces de cambiar de color en un abrir y cerrar de ojos, una habilidad que han perfeccionado desde la época de los dinosaurios. Si bien los científicos saben *que* se camuflan, el *cómo* ha permanecido en gran medida como un misterio. Investigaciones recientes de Leila Deravi de Northeastern sugieren que los cromatóforos, los órganos pigmentados responsables de esta habilidad, funcionan de manera similar a las células solares orgánicas, actuando como sensores de luz hiper-eficientes que impulsan el proceso de camuflaje. Este descubrimiento podría tener implicaciones significativas para campos como los biomateriales y la electrónica vestible.
Los calamares poseen habilidades de camuflaje extraordinarias, que rivalizan con los disfraces más hábiles de la naturaleza, y la investigación reciente está comenzando a desentrañar los mecanismos detrás de este talento. Tradicionalmente entendido como un proceso rápido de cambio de color, los científicos ahora están descubriendo un sistema mucho más complejo en juego, uno que utiliza células solares orgánicas para alimentar el proceso de camuflaje. Este descubrimiento, liderado por Leila Deravi en la Universidad Northeastern, representa un salto significativo en la comprensión de estos “animales supercargados” y tiene implicaciones potenciales para varios avances tecnológicos.
La base del camuflaje del calamar radica en órganos especializados llamados cromatóforos. Estos órganos pigmentados se distribuyen por toda la piel del calamar y son capaces de cambiar de color en milisegundos. Anteriormente, se pensaba que los cromatóforos funcionaban de manera similar a los píxeles en una pantalla de televisión, simplemente cambiando de color según estímulos externos. Sin embargo, la investigación de Deravi desafía esta noción, revelando que los cromatóforos no son meros colorantes, sino sensores de luz altamente eficientes. Estos órganos contienen fibras musculares llenas de neuronas, lo que permite al calamar controlar con precisión los sacos de pigmento en respuesta a su entorno. Complementando los cromatóforos están los iridóforos, que actúan como filtros de luz, agregando verdes y azules a los rojos, amarillos y marrones de los cromatóforos, mejorando aún más las capacidades de cambio de color del calamar. La velocidad y la precisión de este proceso – la distribución del color en cientos de milisegundos – son notables, particularmente dentro de un sistema acuático vivo.
El avance del equipo de Deravi surge de un enfoque novedoso: tratar los cromatóforos como posibles células solares orgánicas. Esta hipótesis se probó a través de un experimento cuidadosamente diseñado. Los investigadores construyeron una célula solar alimentada por calamar utilizando vidrio conductor, semiconductores, electrolitos y nanopartículas pigmentadas extraídas de cromatóforos de calamar disecados. Cuando se expuso a la luz solar simulada, el circuito se activó, generando una fotocorriente medible. Crucialmente, la cantidad de energía producida aumentó proporcionalmente con el número de gránulos de cromatóforos utilizados, proporcionando evidencia directa de que los componentes del cromatóforo estaban convirtiendo la luz en voltaje, completando efectivamente el circuito. Este marca la primera instancia documentada de una conexión directa entre los cromatóforos de cefalópodos y su capacidad para generar corriente, cambiando fundamentalmente la comprensión de cómo estos animales alimentan su camuflaje.
Las implicaciones de este descubrimiento se extienden mucho más allá del ámbito de la biología marina. El laboratorio de Deravi está explorando activamente aplicaciones para esta tecnología biomimética, centrándose en la creación de materiales y dispositivos innovadores. Una aplicación exitosa es el desarrollo de sensores de rayos UV portátiles diseñados para ayudar a prevenir el cáncer de piel. Además, su startup, Seaspire, está produciendo formulaciones de protector solar más respetuosas con el medio ambiente y con el ser humano, basadas en los principios del camuflaje de los cefalópodos. Estas aplicaciones demuestran el potencial práctico de aprovechar la eficiencia natural de la biología del calamar en beneficio de los humanos.
Lo que distingue el camuflaje del calamar es su excepcional eficiencia energética. Los calamares pueden cambiar de color rápidamente y distribuir ese cambio por todo su cuerpo mientras están bajo el agua, utilizando una energía mínima. Esta eficiencia es particularmente relevante para el floreciente campo de la electrónica portátil, donde el tamaño, el peso y la distribución de la energía son preocupaciones constantes. Deravi vislumbra la posibilidad de desarrollar una “piel digital viva” inspirada en la biología del calamar, capaz de interactuar a la perfección con el entorno circundante. Este concepto se basa en comprender y replicar el “plan” utilizado por los calamares para adaptarse a su entorno, optimizando el consumo de energía y maximizando la interactividad.
La dirección futura de la investigación se centra en comprender plenamente la favorable energética del sistema natural del calamar. Al aprovechar la capacidad inherente del animal para adaptarse e interactuar con su entorno, el laboratorio de Deravi tiene como objetivo crear tecnología portátil totalmente interactiva. Esto implica no solo replicar los mecanismos físicos del camuflaje, sino también comprender los procesos biológicos subyacentes que permiten una utilización tan eficiente de la energía. El objetivo final es crear una relación simbiótica entre la tecnología y la biología, aprovechando la inteligencia natural de los animales para desarrollar soluciones sostenibles y altamente eficaces para una amplia gama de aplicaciones.
El camuflaje del calamar no se trata solo de cambiar de color; se basa en cromatóforos que funcionan como células solares orgánicas notablemente eficientes, convirtiendo la luz en energía para distribuir pigmento rápidamente por su piel. El trabajo de la investigadora Leila Deravi demuestra esta conexión, creando una célula solar funcional utilizando cromatóforos de calamar. Este descubrimiento tiene implicaciones para el diseño de biomateriales, la electrónica vestible y, potencialmente, una “piel digital viva” debido al sistema energéticamente eficiente del calamar. Una mayor exploración de la biología de los cefalópodos podría revolucionar nuestra forma de abordar la distribución de energía y la adaptación en la tecnología, instándonos a recurrir a la naturaleza en busca de soluciones innovadoras.
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