Biomímesis: Tecnología inspirada en la naturaleza

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21 mayo, 2014

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La seda de la araña es muchísimo más dúctil y cinco veces más resistente en relación a su peso que el acero de mayor grado. La luciérnaga produce luz fría con una pérdida de energía casi nula (una bombilla incandescente normal desperdicia el 98 % de su energía en forma de calor). Un escarabajo, que desova en madera recién quemada, ha desarrollado una estructura capaz de detectar la radiación infrarroja exacta que produce un incendio forestal y ubicarlo a cientos de kilómetros de distancia. Muchos, muchísimos procesos, que siguen siendo actualmente una utopía para los técnicos, ya se han materializado de forma óptima en la naturaleza.

 

La disciplina científica, que se ocupa de este tema, recibe el nombre de biomímesis o biónica y está en auge a nivel internacional. Se están descubriendo desarrollos de trascendencia insospechada. Biólogos e ingenieros de todos los continentes analizan conjuntamente las tecnologías desarrolladas y probadas por la naturaleza durante millones de años.

 

Hasta lo más superficial es genial

La flor del loto es un símbolo de pureza para las religiones asiáticas: las hojas salen absolutamente limpias del barro de las aguas. Este fenómeno de autolimpieza ha sido estudiado a fondo y ofrece informaciones impresionantes sobre las posibilidades de la naturaleza para protegerse tanto de la suciedad como de los microorganismos. Mediante el traspaso de esta característica a superficies técnicas, se pueden limpiar mediante la lluvia casi todos los materiales que se encuentran al aire libre. Se están creando pinturas que repelen el agua y las manchas a partir de la estructura de la hoja del loto, que posee unas micro y nanoestructuras que por su ángulo de contacto con el agua hacen que ésta forme gotas que limpian la superficie de la hoja a su paso.

 

Actualmente existen materiales que permiten este tipo de recubrimiento. Están disponibles pinturas de fachadas, lacas para metales, superficies cerámicas y acristaladas… Un sistema de autolimpieza que permite ahorrar millones en detergentes -nocivos para nuestros sistemas fluviales – y en horas de limpieza.

 

Recién empezamos a vislumbrar la increíble efectividad, la compleja simplicidad de muchísimos procesos naturales que apenas hemos empezamos a comprender recientemente. La mas humilde planta, cualquier helecho, cualquier hierbecilla es capaz de transformar materia y luz en vida.

 

Nosotros con toda nuestra tecnología no somos capaces de nada parecido… ni de mejorar la enorme variedad y riqueza de elementos, sustancias y compuestos que las plantas son capaces de producir: variadas y exquisitas frutas y nutritivos alimentos, sutiles medicamentos, increíbles fragancias, bellísimas flores, diferentes tipos de fibras, variados materiales, combustibles, tintes, fármacos… eficaces insecticidas biológicos… es tan grande y variada la bioproducción del mundo verde que la contaminante química humana resulta limitada, tosca y palidece a su lado.

 

La científica Janine Benyus, que en 1997 publicó el libro de referencia Biomimicry: Innovation Inspired by Nature comenta que el motivo por el que la gente empieza a observar el mundo natural en busca de inspiración es porque tenemos que encontrar la manera de reducir nuestro consumo de combustibles fósiles y utilizar la cantidad mínima de energía. ¡No disponemos de materiales infinitos! Por tanto, debemos disminuir nuestro uso de materiales… nos estamos ahogando en nuestro propio veneno; tenemos que dejar de utilizar tóxicos… y, cuando sales al mundo natural, cuando caminas por la naturaleza, estás en un laboratorio de química en el que no hay que llevar mascarilla, ni gafas protectoras, porque la vida ha descubierto la manera de hacer lo que intentamos hacer nosotros ahora. De modo que, si nuestra economía imitara al mundo natural, si nuestros diseños lo imitaran… ¡seríamos una especie más bien recibida en el planeta! Lo más increíble de la hoja es el segundo acto de su vida porque, cuando ha terminado de recabar energía solar, de defender a la planta y de controlar su temperatura, entonces cae al suelo y se convierte en sustancia nutritiva para otra cosa: una seta, un arbusto, una planta. En cambio, ¡nuestras tecnologías no dejan de infiltrar veneno a la tierra! Así que deberíamos parecernos un poco más a la hoja; ése es el truco que debemos aprender si queremos permanecer aquí.

 

Ingenieros que imitan la naturaleza

Existen una infinidad de ejemplos en los que los ingenieros han copiado modelos de la naturaleza. En los rápidos tiburones la superficie de la piel está dotada de pequeñísimas escamas pegadas. En estas escamas se encuentran unas ranuras afiladas muy finas paralelas a la corriente. Estas ranuras microscópicas consiguen una reducción de la resistencia al rozamiento. Se ha usado esta idea para fabricar nuevos revestimientos para buques y para el desarrollo de prendas que reducen la resistencia al agua y mejoran la velocidad. A través de los microsurcos circula el agua sin turbulencias, reduciendo la fricción. Este efecto reductor del rozamiento también funciona en el aire. Los aviones que cuentan con una película delgada provista de un fino perfil aserruchado, tienen un consumo inferior de combustible en un 3%.

 

Científicos israelitas de la universidad de Tel Aviv encontraron en el esqueleto exterior del avispón oriental unos cristales orgánicos semiconductores, que funcionan como las células solares. Estos insectos utilizan la corriente solar, tanto para la producción de calor como para abastecer con energía su aparato cinético y su metabolismo. Lo más excepcional es el hecho de que este sistema biológico no sólo es capaz de crear energía eléctrica, sino que también es capaz de almacenarla. Por eso, los científicos biónicos creen que en algún momento no muy lejano las células solares vivas podrán revolucionar la tecnología fotovoltaica.

 

Durante el desarrollo de un neumático nuevo se tomaron como modelo las patas del gato; en una amplia serie de pruebas se fue perfeccionando el sistema. La pata de gato se hace más grande cuando frena, transmitiendo más fuerza sobre el suelo, que cuando camina o corre normalmente. Con la ayuda de un nuevo concepto para el contorno del neumático se ha conseguido mejorar esta característica. El nuevo neumático se ensancha al frenar, haciendo que más goma tenga contacto con el asfalto y reduciendo por lo tanto la distancia de frenado.

 

Los biólogos del Laboratorio Nacional de Ingeniería y Medio Ambiente de Idaho (EEUU) han clonado cinco proteínas de mejillón para desarrollar un adhesivo natural resistente al agua. Los mejillones producen una resina con propiedades adhesivas que no desmerecen en nada a cualquier superpegamento comercial.

 

El sonar de los murciélagos ha servido a la empresa británica Round Foresight para crear un bastón que permite a los invidentes desplazarse de forma más sencilla y segura.

 

Julian Vincent, profesor de biomimética en la Universidad inglesa de Bath desarrolló en 2004 una ropa inteligente que se adapta a los cambios de temperatura basándose en las piñas.

 

La biomímesis no sólo es una forma de percibir la naturaleza, es también una estrategia de reinserción de los sistemas humanos dentro de los sistemas naturales, de reintegrar la tecnoesfera en la biosfera. Estudiar esta última nos indica como reformar el mal diseño de aquella, para reconstruir los sistemas humanos haciéndolos compatible con la biosfera, de manera que encajen armoniosamente, sin inconsistencias, con los sistemas naturales.

 

No sólo se trata de una aplicación de ingeniería o arquitectura… Se trata de comprender los principios de funcionamiento de la vida en sus diferentes niveles (en particular el nivel de ecosistema), de manera que el espacio urbano, industrial y agrario, se parezca más al funcionamiento de los ecosistemas naturales. La naturaleza, la única empresa que nunca ha quebrado en unos 4.000 millones de años según el biólogo Frederic Vester, nos proporciona el modelo para una economía sostenible y de alta productividad. ¿Podrá la biomímesis inspirarnos para una reconstrucción ecológica de la economía?

 

Los pioneros

Janine Benyus, líder de la Red de Biomímesis, y fundadora del Biomimicry Institute y de Biomimicry Guild (EE UU) añadió, La Biomímesis es ciencia puntera en la economía del siglo XXI y esta basada en 3,8 billones de años de evolución. Obviamente, la manera en que la naturaleza crea sustancias nuevas, genera energía y sintetiza estructuras excepcionales son indicadores de cómo los seres humanos podemos sobrevivir y prosperar en este planeta.
Más información: www.biomimicry.netGunter Pauli, fundador y director de ZERI añade; El vapor y el carbón transformaron el siglo XIX, las telecomunicaciones y la electrónica, el siglo XX. Ahora estamos al borde de una revolución basada en la biología.
Más información: www.zeri.org

 

 

   

8 comentarios

  1. Me parece interesantisimo y como Docente Universitario me gustaria tener más acceso a estas disciplinas para poder transmitirlas a mis estudiantes en la Cátedra de Innovación tecnológica.
    Agradecido

    1. Gracias por los comentarios. En efecto aprender de la naturaleza, además de muy interesante, es básicamente necesario y resulta muy sugerente, además anima. Sobre estos temas existe bastante información, mayoritariamente en inglés, aunque en castellano y otras lenguas empieza a haberla también. Con mis conocimientos limitados del inglés, he escrito algunos artículos, cómo éste. No soy un especialista, pero si un autodidacta curioso que intenta aprender, escribiendo sobre aquello que considero que debe difundirse.
      Si hay personas interesadas, podríamos colaborar en ello. Se puede disponer, de más información, que yo sólo, no puedo procesar, y se puede buscar más. Podemos hacer desde una simple lista compartida de correos, hasta crear un blog, una página web o un portal en castellano, catalán, o en tres idiomas si añadimos inglés…para poner en común artículos, informaciones, curiosidades, novedades de cada temática…

      ¿Qué os parece ?

      Mi correo es jalemany02@gmail.com
      Salud

  2. Me parece interesantisimo el artículo y sobre tod muy novedoso, sobre para aquellas personas que vivimos preocupados por la situación ambiental que se vive actualmente en el mundo. Esto permitiria reducir el alto indice de contaminación. Ojala se sigan escribiendo este tipo de artículos que realizan un gran aporte a nuestro trabajo pedagígico.

  3. Johnny Canchingre dice:

    Interesante, disciplina

    El 25 de Abril del 2012, escuché a Gunter Pauli en Guayaquil-Ecuador.
    Siempre me ha interesado el trabajo de la Naturaleza misma, realicé aplicaciones de microorganismos a cultivos agrícolas y acuícolas, y es la misma naturaleza trabajando.
    ejecutando sus procesos, limpieza, reconversión…
    Ahora estoy trabajando en un producto, para que un proceso biológico y natural eliminar el caracol de suelos agrícolas que se ha convertido en plaga en terrenos arroceros

  4. Soy seguidora de sus articulos, me gustaria saber si en Colombia hay oficinas vinculadas a ustedes, o a donde me puedo dirigir.

  5. Jose Radamed Vidal Alegría dice:

    SMe parece muy interesante que vida los procesos naturales puedan ser estudiados para replicarlos mediante la tecnología en la vida cotidiana de la sociedad humana de hoy que se dice ser “moderna”.
    La biomimesis ofrece una oportunidad para mejorar las condiciones de vida del ser humano de hoy desde varias perspectivas disciplinarias, es decir, es el resultado de un esfuerzo multidisciplinario.
    !!!!ENHORABUENA…!!!

  6. Daniel Wahl dice:

    Hola Jordi,
    Estoy feliz que no soy el único afeccionado de la biomimesis en la isla.

    Como biólogo y diseñador sistemico, dedicado a la consultoría y educación para la sostenibilidad, llevo mucho tiempo en este campo.

    En Mayo de 2013 di una charla sobre Biomimesis y organismos marinos, primero en Palma Aquarium y otra vez en el festival Mare Nostrum.

    En 2012 juntos con unos colaboradores al rededor de España y Portugal hemos formado la Associacion Biomimcry Iberia.

    Aquí el enlace a un blog de Manuel Quiros, uno de mis colegas en esta red:
    http://natureinspireus.wordpress.com/

    … u otro al blog de David Sanchez. David esta terminando su doctorado en diseño en el Centro de Diseño Natural de la Universidad de Dundee, donde yo hice mi doctorado entre 2003 y 2006.
    https://biomimeticdesign.wordpress.com/author/srdave/

    A ver si podemos crear un grupo de gente interesado en biomimesis aquí en Mallorca.

    Estoy llevando un proyecto de biomimesis al nivel de ecosistema aquí en la isla – como crear una bio-economía regional aprendiendo de los patrones organizativas de ecosistemas. Como te puedes imaginar esto debe ser un proyecto de innovación al largo plazo. http://glocal.ecover.com/

    Si te interesa hablar del tema, pon te en contacto.

    Gracias por tu articulo!

    Saludos,

    Daniel


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