El hueso de sepia , también conocido como hueso de jibia , es una estructura interna dura y quebradiza (una concha interna ) que se encuentra en todos los miembros de la familia Sepiidae , comúnmente conocidos como sepias , dentro de los cefalópodos . En otras familias de cefalópodos se le llama gladius .
El hueso de jibia está compuesto principalmente de aragonito . Es una estructura con cámaras que el animal puede llenar con gas o líquido para controlar la flotabilidad . En el lado ventral (inferior) del hueso de jibia se encuentra el sifúnculo altamente modificado ; este es el órgano con el que el hueso de jibia se llena de gas o líquido. [2] La estructura microscópica del hueso de jibia consiste en capas estrechas conectadas por numerosos pilares verticales.
Dependiendo de la especie, los huesos de sepia implosionan a una profundidad de 200 a 600 metros (660 a 1,970 pies) . Debido a esta limitación, la mayoría de las especies de sepia viven en el fondo marino en aguas poco profundas, generalmente en la plataforma continental . [3]
Cuando la sepia muere, solo queda el hueso, que a menudo aparece en la playa.
En el pasado, los huesos de jibia se molían para hacer polvo de pulido, que utilizaban los orfebres . [4] El polvo también se añadía a la pasta de dientes , [5] y se utilizaba como antiácido con fines medicinales [4] o como absorbente . También se utilizaban como medio de tallado artístico durante los siglos XIX [6] [7] y XX. [8] [9] [10] [11] [12]
En la actualidad, las jibias se utilizan comúnmente como suplementos dietéticos ricos en calcio para aves enjauladas , chinchillas , cangrejos ermitaños , reptiles , camarones y caracoles . Estos no están destinados al consumo humano. [13] [14]
Como materia prima biogénica rica en carbonato, la jibia tiene potencial para ser utilizada en la producción de cal calcítica . [15]
Debido a que el hueso de jibia puede soportar altas temperaturas y se talla fácilmente, sirve como material para hacer moldes para pequeñas piezas de metal para la creación de joyas y pequeños objetos escultóricos. [a]
También se puede utilizar en el proceso de fundición de peltre, como molde.
La microestructura del hueso de jibia consta de dos componentes, tabiques horizontales y pilares verticales. Ambos componentes están compuestos predominantemente de aragonito . [16] Los tabiques horizontales dividen el hueso de jibia en cámaras separadas. Estas cámaras están sostenidas por los pilares verticales que tienen una estructura corrugada (u "ondulada"). [16] El espesor de estos pilares varía de una especie a otra, pero normalmente tienen unos pocos micrones de espesor. [16] [17] Los tabiques horizontales suelen ser más gruesos que los pilares verticales y constan de una estructura de doble capa. La capa superior de los tabiques y las paredes consisten en cristales alineados verticalmente, mientras que la subcapa inferior consiste en nanobarras rotadas una con respecto a la otra para formar una estructura de " madera contrachapada ". [17] En general, esta microestructura en cámaras da como resultado que el hueso de jibia tenga una porosidad de más del 90% en volumen. [17]
El hueso de jibia se ha estudiado ampliamente debido a su capacidad de ser simultáneamente liviano, rígido y tolerante al daño. Esta combinación de propiedades mecánicas ha llevado a la investigación de espumas cerámicas biomiméticas inspiradas en el hueso de jibia . [18] Además, debido a sus propiedades mecánicas, el hueso de jibia se ha utilizado como andamiaje en superconductores [19] y aplicaciones de ingeniería de tejidos . [20] El peso ligero del hueso de jibia se deriva de su alta porosidad (más del 90% en volumen). [17] La rigidez del hueso de jibia surge de la composición de la estructura en cámaras de aproximadamente 95% de aragonito (un material rígido) y 5% de material orgánico . [17] Dado que la rigidez de un compuesto estará dominada por el material con la fracción de volumen más grande, el hueso de jibia también es rígido. Se midió que la rigidez específica del hueso de jibia en una especie era tan alta como 8,4 [(MN)m/kg]. [17] La propiedad más intrigante del hueso de jibia es su capacidad para tolerar daños, dado que el aragonito es un material frágil . La alta tolerancia al daño puede vincularse a la microestructura única del hueso de jibia . [18]
Debido al estilo de vida marino de la sepia, el hueso de la sepia debe ser capaz de soportar grandes fuerzas de compresión del agua y, al mismo tiempo, evitar una rotura repentina por fragilidad . El hueso de la sepia de algunas especies bajo compresión ha demostrado una energía específica equivalente a la de algunas espumas avanzadas fabricadas con materiales más flexibles, como metales y polímeros . [17] La alta absorción de energía es el resultado de varios factores.
La falla del hueso de jibia ocurre en tres etapas distintas: formación de grietas locales, expansión de grietas y densificación. [17] La formación de grietas ocurre típicamente en el medio de las paredes verticales en la estructura de cámaras del hueso de jibia. [17] La ubicación de la formación de grietas está controlada por la ondulación en la estructura corrugada de las paredes. La ondulación de las paredes en el hueso de jibia proporciona un equilibrio optimizado entre rigidez y fragilidad de la estructura general. [18] Esta estructura ondulada inhibe la propagación de grietas, aumentando la entrada de energía necesaria para la falla. Después de que se ha producido un daño suficiente en las paredes del hueso de jibia, se produce un proceso conocido como densificación por el cual las paredes se compactan gradualmente mientras continúa la fractura. [17] Se disipa energía significativa en el agrietamiento continuo de las paredes mientras se produce la densificación. También se ha observado que bajo tensiones de compresión, las cámaras en capas horizontales del hueso de jibia fallarán secuencialmente. Mientras una cámara sufre una fractura y densificación, las otras cámaras no se deformarán hasta que se haya penetrado el tabique entre ellas. [17] El tabique es significativamente más fuerte que las paredes verticales debido a su estructura de " madera contrachapada ", lo que aumenta aún más la energía total necesaria para una falla estructural completa del hueso de sepia.
generalmente contiene alta concentración de arsénico
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