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viernes, febrero 3, 2023

Principios comunes entre seres vivos para optimizar la energía cinética

Tres componentes clave de un sistema de generación de energía y de amplificación de potencia pueden incluir un motor que ingresa energía, un resorte que puede almacenar energía y un cerrojo para activar una liberación repentina.

Un nuevo estudio ha identificado principios que son comunes en los sistemas mecánicos que los animales, las plantas, los hongos y las máquinas utilizan para maximizar la entrega de energía cinética. los resultados ayudan a explicar por qué algunos animales tienen músculos para generar fuerza, mientras que otros dependen de sistemas similares a resortes y almacenamiento de energía.

Tres componentes clave de un sistema de generación de energía y de amplificación de potencia pueden incluir un motor que ingresa energía, un resorte que puede almacenar energía y un cerrojo para activar una liberación repentina, aquí, Mark Ilton y sus colegas de la Universidad de Massachusetts en Amherst, Estados unidos, utilizaron modelos para explorar cuándo estos componentes funcionan juntos de manera eficiente y cuándo no.

Su trabajo, publicado en ‘Science’, incluye un conjunto de datos de aceleración en sistemas cinéticos de más de 100 especies. Entre varios hallazgos, informan que la forma en la que el pestillo influye en la duración de la liberación de energía. Tiempos de liberación más cortos producen una mayor amplificación de potencia, mientras que una duración suficientemente larga puede eliminar por completo la amplificación de potencia.

Cabe destacar que los autores encontraron evidencia para explicar por qué los sistemas que amplifican la fuerza (los que involucran un muelle), tienden a ser pequeños; como resultado, por encima de cierto tamaño, un resorte no mejora la salida cinemática y un organismo se sirve mejor al usar músculo.

Además, los investigadores encontraron que la amplificación de potencia basada en músculos tiene límites inferiores y superiores en eficacia, lo que según los autores puede explicar por qué los insectos más pequeños y más grandes tienden a saltar más lentamente que los insectos medianos.

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