Centímetro a centímetro nuestros huesos son más fuertes que el acero.
Entonces, ¿por qué la gente siempre se los rompe? Es porque los huesos también son livianos y flexibles, y la física detrás de la velocidad y el ángulo de los golpes hacen que la carne picada sea más fuerte. Es por eso que un experto en karate puede romper el ladrillo con su mano, pero también podría romperse un dedo después de resbalar sobre el hielo. Las compresiones torácicas realizadas demasiado rápido en alguien con paro cardíaco pueden romper una costilla. Hecho despacio, no hay problema.
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La fuerza y la flexibilidad del hueso han asombrado a los científicos durante décadas. Un artículo publicado hoy en Science llega a la médula de por qué el hueso es tan especial.
El hueso está hecho principalmente de colágeno y un mineral de cristal llamado hidroxiapatita carbonada-sustituida. Hace aproximadamente un siglo, los científicos descubrieron que el hueso está estructurado como una cuerda, con múltiples espirales entretejidas. Un solo hilo es bastante débil. Pero tejiendo un manojo tendrás una cuerda que puede tirar o suspender cientos de libras.
Del mismo modo, en el hueso, hay un tipo de motivo helicoidal que se repite sin importar el nivel que estés mirando. Esta estructura se repite en capas óseas desde la macroescala hasta la escala nanométrica en un rango de nueve a diez órdenes de magnitud, como una Matriushka (muñeca rusa hueca que alberga varias muñecas idénticas que se vuelven cada vez más pequeñas).
Ahora, los nuevos avances tecnológicos están permitiendo que los investigadores observen los componentes más pequeños del hueso. Los investigadores utilizaron un microscopio electrónico de barrido de transmisión para observar minúsculos cristalitos óseos. Después de observar desde múltiples ángulos para construir imágenes tridimensionales, descubrieron que los cristales, a una resolución de 5 nanómetros también estaban en una configuración de cuerda, exactamente lo mismo que veían en cualquier otro nivel de resolución. Es un ejemplo de lo que los científicos llaman configuración jerárquica.
La estructura, que se ha visto a mayor escala en huesos antes, nunca se había documentado en estructuras tan pequeñas. Los investigadores también observaron la mezcla compleja entre cristalitos y colágeno en esta escala.
El hueso es fuerte y flexible, en virtud de su organización jerárquica.
El trabajo podría ayudar a los investigadores en diversos campos relacionados con los huesos, como la osteología, la medicina forense y la arqueología.
Aunque es una maravilla de la ingeniería, el hueso aún se debilita con el tiempo. Pero hay una manera simple de combatir esto y mantener los huesos flexibles, Ejercicio.