Encabeza científico mexicano estudio internacional biomimético sobre dureza de fruto de palmera
El objetivo es reproducir las propiedades de resistencia y dureza del cocoyol en materiales para diversos fines
El cocoyol o coyol (Acrocomia mexicana) es una palmera que se encuentra en la península de Yucatán en México y en zonas tropicales de América. Su fruto ha sido ampliamente estudiado en años recientes debido al gran potencial para la producción de biocombustible sólido, ya que tiene un alto contenido de celulosa y lignina.
Sin embargo, la dureza característica del fruto del cocoyol es motivo del estudio biomimético internacional encabezado por científicos del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) y cuyo objetivo es diseñar nuevos materiales sintéticos multifuncionales con diversas aplicaciones tecnológicas a partir del fruto, posiblemente materiales compuestos avanzados con una alta resistencia y baja densidad.
El doctor Emmanuel A. Flores Johnson, investigador catedrático Conacyt de la Unidad de Materiales del CICY, explica que el biomimetismo estudia diversos materiales naturales de origen vegetal o animal, sus estructuras, funcionamiento y la forma en que están hechos, con el fin de trasladar este conocimiento a materiales sintéticos o hechos por el hombre.
“Se ha demostrado que por medios evolutivos, esos materiales han desarrollado grandes resistencias a fuerzas mecánicas e impactos, por ejemplo, las conchas marinas, la madera, el bambú, el hueso y los dientes”.
Fue así como el equipo científico, integrado por investigadores de la Unidad de Materiales del CICY, del Instituto Tecnológico Superior de Motul (en Yucatán), así como de la Universidad de Sidney en Australia, estudió las propiedades mecánicas y la microestructura del endocarpio (parte que rodea a la semilla) del fruto del cocoyol.
“Lo que se encontró tras pruebas de compresión y de indentación fue que el material está estructurado jerárquicamente por varias capas con diferentes funciones, y que tiene un gradiente de propiedades que dan al material esa dureza y tenacidad. También se hizo un estudio científico de caracterización estructural que incluyó una micro-tomografía 3D que nos permitió analizar la estructura a nivel microscópico y celular.”
“Los resultados son bastante interesantes y seguiremos realizando análisis mediante simulaciones computacionales empleando el método de los elementos finitos, que es mi área de expertiz. La idea es crear esta estructura o geometría del fruto y ver cómo podemos obtener un material biomimético para después fabricar un material compuesto polimérico que tenga la forma estructural del cocoyol y con propiedades mecánicas mejoradas. No se descarta la transferencia tecnológica una vez concluido”, refiere el doctor en ingeniería mecánica por la Universidad de Manchester y quien realizara un posdoctorado en la Universidad en Sidney sobre biomimetismo.
El doctor Flores Johnson menciona que la dureza característica del cocoyol ya había sido reportada desde el Siglo XVI por Diego de Landa en su libro Relaciones de las cosas de Yucatán.
“Soy nativo de Yucatán donde se cuenta la leyenda maya del enano de Uxmal, el cual mató al rey por recibir un golpe fatal con el fruto más duro de la región, el cocoyol. De ahí el interés por explicar científicamente tal dureza”, explica quien es miembro del nivel I del Sistema Nacional de Investigadores.
El trabajo de investigación fue publicado con el título de “Microstructure and mechanical properties of hard Acrocomia mexicana fruit Shell” en la prestigiosa revista Scientific Reports, del grupo Nature, (https://www.nature.com/
