Resistencia al impacto de laminados híbridos biónicos basados en la estructura de bloqueo de ondas de hormigas de mandíbula trampa

Este trabajo presenta un prototipo de diseño biónico basado en la estructura de “wave-lock” observada en las mandíbulas de las hormigas de mandíbula trampa, un rasgo que ha evolucionado de forma independiente en varias líneas evolutivas y que aparece en los géneros Myrmoteras (Formicinae), Acanthognathus, Daceton, Epopostruma, Microdaceton, Orectognathus y Strumigenys (Myrmicinae), así como Anochetus y Odontomachus (Ponerinae). Esta estructura natural se aplica al diseño de laminados híbridos interlaminares con el objetivo de mejorar la resistencia al impacto y la tolerancia al daño en polímeros reforzados con fibra de carbono.

Los laminados biónicos interconectados, formados por pines cónicos, fibras unidireccionales y tejidos planos, mostraron una mejora significativa frente a laminados tradicionales, limitando la propagación del daño y aumentando la disipación de energía. En comparación con los laminados convencionales, se observó un aumento del 16,3 % en la fuerza máxima de contacto, una reducción del 82,2 % en el área dañada por impacto y una mejora del 12,3 % en la resistencia compresiva residual, demostrando la eficacia del diseño inspirado en las mandíbulas de las hormigas de mandíbula trampa.