Siempre que descubro datos curiosos de la naturaleza me quedo maravillado (como seguramente también te ocurre).
Los 14 años que llevo escribiendo en este blog de curiosidades (Planeta Curioso) han sido un gran aprendizaje para mí, es algo adictivo ¿sabes?
Sin embargo, ahora no estoy aquí para hablarles de mí, ni de mis “datos curiosos favoritos”. Estoy aquí para hablar de un tema que me ha fascinado.
Me refiero a la biomimética.
Piensa en esto: la naturaleza lleva más tiempo que el hombre. Es funcional, sostenible y hermosa a la vez. ¿Por qué no imitarla?
Bueno, básicamente es eso consiste la biomimética o biomimesis.
Pero antes de ver algunos ejemplos. Hablemos un poco de la definición de la biomimética
¿Qué es la biomimética?
La biomimética o biomimesis (bio= vida, mimesis= imitar) es la ciencia que estudia e imita las características de los seres vivos aplicando los conocimientos obtenidos en la mejora de lo ya existente o en la invención de nuevos productos.
La biomimética (biomimetismo o biomimesis) es la práctica de inspirarse en la naturaleza para resolver problemas de diseño.
“La biomimética es el estudio de las estructuras biológicas [y] sus funciones”, explica el libro Biomimetics: Design and Processing of Materials.
Desde hace décadas, la tecnología ha permitido estudiar más de cerca las características de los seres vivos, y el objetivo no sólo es aprender más de la naturaleza, sino de imitarla.
De ahí que que el término biomimética, proviene de dos vocablos griegos, que significan “imitar la vida”, pues bio significa vida y mimesis significa imitar.
Una vez que se obtienen estos conocimientos se aplican. Se pueden mejorar productos existentes, diseñar nuevos o copiar el sistema biológico en sintético (como veremos en los ejemplos de biomimética que veremos a continuación)
Biomimética: Ejemplos cotidianos
Piensa en estos ejemplos cotidianos de biomimética, con los que hasta un niño puede entender qué es la biomimética.
Los impermeables están inspirados en las hojas de loto, así nos mantenemos secos. ¿Interesante, verdad?
- Impermeables. Los científicos imitaron la capacidad de la hoja de loto de repeler el agua gracias a nanopelos que hacen que el agua se deslice, de esa forma han diseñado superficies, pinturas y telas que repelen líquidos.
El velcro está inspirado en los ganchos de las puntas de los cardos.
- El velcro. Mientras el ingeniero suizo George de Mestral paseaba con su perro, los cardos se le pegaron en su ropa y el pelaje de su perro. Al examinarlos, notó que estos poseen ganchos en sus puntas haciendo que se peguen con mucha facilidad en la ropa. Inspirado en los cardos, diseñó el velcro (también conocido como pega pega). Y se hizo popular hasta cuando la NASA comenzó a usarlos.
Estos ejemplos de la vida diaria nos muestra que la biomimética ha mejorado significativamente nuestra vida.
Ahora bien, no sólo se trata de hacer que funcione. Hay algo más implicado.
¿Recuerdas que dijimos que la naturaleza no sólo es funcional, sino que también es sostenible?
Bueno, pues lo siguiente te parecerá sumamente interesante.
El objetivo de la biomitética
En líneas generales podemos decir que el objetivo de la biomimética es crear productos o procesos que resuelven los mayores problemas de diseño de una manera sostenible y amigable con el medio ambiente.
“Podemos usar el biomimetismo no solo para aprender la sabiduría de la naturaleza, sino también para curarnos a nosotros mismos, y al planeta, en el proceso“, lo explica el sitio biommicry.org
Repasemos esto último.
Ya sabemos que no hemos sido los mejores inquilinos de nuestro hogar. La emisión del CO2 como consecuencia de las actividades humanas ha llegado un nivel nunca antes visto.
Y el océano, hace lo que puede, tratando de limpiar nuestro desastre.
En el artículo Cómo el océano limpia nuestro desorden, pero a un precio alto para sí mismo, explica que la acidificación de los océanos es el resultado de que los mares estén absorbiendo demasiado dióxido de carbono.
Como consecuencia miles de criaturas marinas y corales están muriendo 😥 .
Así que esta ciencia está ayudando a copiar los ejemplos de la naturaleza que funciona o procesa los ciclos sin causarle daño al planeta.
¿Sabías que los plásticos biodegradables surgieron gracias la biomimética? Sí, al ver lo perjudicial del plástico, los científicos observaron la naturaleza y trataron de imitar la biodegradación.
Esto es uno de los objetivos fundamentales del biomimetismo.
La biomimética está beneficiando áreas como el transporte, arquitectura y moda, entre muchos otros. Además se está utilizando al desarrollar paneles solares, turbina eólicas y muchos otros campos.
¿Es la biomimética una tecnología nueva?
Aunque existen ejemplos de bioinspiración en los pasados 200 años. La Biomimética como tal surgió hace 20 años, cuando Janine Benyus, escribió su primer libro sobre biomimética (Biomimicry en inglés) “Biomímesis: innovación inspirada en la naturaleza“. Junto a Dayna Baumeister, desarrollaron la metodología de la biomimética, aplicada al diseño sostenible de productos y procesos.
Desde entonces, muchos han empezado a adentrarse en esta ciencia.
Aquí tienes una charla de la bióloga Janine Benyus en TED. Te recomiendo que mires este video, si quieres aprender más de manera visual.
Si ya viste este video, seguro que te han fascinado los ejemplos de biomimética que presentó. ¿Cuál te ha parecido más interesante?
Igual que los dos ejemplos cotidianos que vimos al principio, muestran que la naturaleza lo hizo primero.
Ahora, me gustaría mostrarte otros 7 ejemplos de la biomimética.
Sí, cuando la tecnología imita a la naturaleza.
Biomimética: 7 ejemplos inspirados en la naturaleza
Los ingenieros buscan inspiración en los complejos diseños que hay en la naturaleza para resolver sus problemas de diseño.
Los resultados son increíbles y solo nos damos cuenta de que al ser humano le queda mucho por aprender.
Estos ejemplos de biomimética y sus características, me han sorprendido tanto como seguro te sorprenderán.
1. El pico del martín pescador inspira al tren bala de Japón
Hace 30 años, el tren bala de Japón tenía un gran problema. Cuando el tren bala salía de un túnel hacía una fuerte explosión a causa del aire que se comprimía y era expulsado al salir. Esto era un problema para todos, tanto pasajeros como habitantes cercanos al túnel, y también para los animales.
Los ingenieros se inspiraron en el pico del martín pescador. Observaron que la forma de su pico aerodinámico le permitía sumergirse al agua sin salpicar una sola gota de agua. Así que diseñaron la forma de los extremos del tren bala copiando la forma del pico del pájaro.
¿Qué ocurrió? Pues se acabó el ruido y, hasta mejoró la velocidad del tren.
2. Una superficie para repeler bacterias inspirado en la piel del tiburón.
¿Sabías que los tiburones, a diferencia de otras criaturas marinas, mantienen su piel suave y limpia todo el tiempo?
Y no es que sea súper rápido, y que por eso no les adhieran las bacterias, percebes y otros organismos. De hecho es lento.
Entonces, ¿cuál es su secreto?
El secreto está en los millones de pequeñas escamas en forma de v que tiene en su piel, llamadas dentículos dérmicos.
Pascal Deynat/Odontobase, CC BY-SA 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons
Pues bien, aquí viene lo interesante.
Inspirados en los patrones de la piel del tiburón, investigadores están desarrollando una versión sintética de la piel del tiburón para utilizarla en hospitales.
Esta tecnología, llamada Sharklet, altera la textura de la superficie para lograr el control microbiano. El material inspirado en la piel del tiburón impide que las bacterias se adhieran.
De esa forma el material podría ser utilizado en lugares donde se toca muy a menudo, como manijas e interruptores (de los hospitales) que podrían ser cubiertos por este material.
Y no se usarían desinfectantes tan peligrosos.
Eso podría ahorrar muchas muertes de personas que se enferman con bacterias de los hospitales.
3. Pantallas inspiradas en las alas de las mariposas
Otro gran ejemplo de biomimética es una pantalla que se ha inspirado en los colores iridiscentes de las alas de las mariposas.
Los hermosos colores de las alas se producen gracias a una estructura de escamas que cubren las alas. Cuando la luz pasa por estos pequeñísimos prismas, se divide en fragmentos de colores (el espectro visual), como cuando vemos el arcoíris.
Inspirados en esta maravilla, los investigadores han diseñado pantallas que usan la luz ambiental para iluminarse y ahorrar hasta un 90% de energía de la batería en un dispositivo móvil.
Estas pantallas consiguen este efecto mediante dos paneles de vidrio y pequeños espejos (de 10 a 50 micrómetos cuadrados) que reflejan los colores al moverse.
Así, al aire libre y con la luz natural, los colores se intensifican y no se pierde nitidez como habrás notado al ver la pantalla de tu teléfono cuando sales a la calle.
Esta tecnología podría aplicarse en cosméticos, telas, decoraciones, pinturas y hologramas de seguridad en billetes, que sería mucho más barato y duradero que usar tintes o pinturas tradicionales.
4. El ojo de la libélula inspira detectores de movimientos
El ojo de una libélula tiene unas 30.000 lentes, cada una produce imágenes que se combinan para crear una amplia visión de mosaico. Puede detectar todo movimiento.
Para que funcionen los detectores de movimiento de alta velocidad y cámaras multidireccionales ultradelgadas se les ha agregado a un dispositivo del tamaño de la cabeza de un alfiler que posee un ojo compuesto por 8.500 lentes.
5. Las telarañas inspiran cristales que previenen la muerte de aves
Te tengo un dato curioso, que seguro no te agradará para nada.
Se calcula que cada año mueren más de un millón de aves al estrellarse contras los cristales de los edificios.
Hay dos razones por las aves chocan contra los cristales:
- Las aves ven el reflejo del paisaje, de modo que no notan que hay un cristal ahí.
- Las aves se ven reflejadas ellas mismas, y se lanzan hacia el cristal, creyendo que atacan a otro pájaro.
Las ilustraciones de Miranda Brandon nos permiten hacernos una idea de las golpes que sufren las aves. Al chocar, a menudo sufren la fractura de su columna vertebral.
¿Cómo se puede resolver este problema?
Aunque se pueden poner calcomanías y señales, pudieran “arruinar” el diseño del edificio.
Pensando en esto, los investigadores han imitado las telarañas.
Las telas de araña reflejan la luz ultravioleta, de esa forma las aves nunca chocan contra ellas. Así las arañas capturan sólo a sus presas. Y las aves no pasan un mal rato.
Inspirados en la capacidad de reflejar la luz ultravioleta, los investigadores han desarrollado cristales que reflejan la luz ultravioleta.
Ornilux es un cristal que lleva integrado un patrón similar al de las telas de araña, con capacidad también de reflejar la luz ultravioleta, y por tanto de advertir a las aves de evitarlo. La buena noticia es que es imperceptible los humanos, que no vemos el rango de luz ultravioleta.
6. Una fibra tan resistente como la telaraña
Los científicos se han inspirado en la telaraña para crear un fibra sintética que se usa en chalecos antibalas.
Una de las sedas de araña más fuerte es la seda dragline, es más resistente que el acero y más ligera que el algodón.
Si se tejiera una red del tamaño de un campo de fútbol con hilos de 1 centímetro de grosor a una distancia de 4 centímetros uno de otro, sería capaz de detener un jumbo en pleno vuelo.
Los científicos han fabricado el kevlar, una fibra sintética utilizada en los chalecos antibalas, velas de veleros, cuerdas y ropa para el alpinismo, raquetas de tenis, alas de aviones y en el blindaje antimetralla de los motores jet de avión.
Con todo necesitan altas temperaturas y disolventes peligrosos, lo que es mucho comparado con la araña que produce una seda más fuerte que esta fibra a temperatura ambiente y utilizando agua como disolvente.
7. Biomimética en la arquitectura
El edificio Eastgate Centre, en Zimbabue, está inspirado en los nidos de termitas hallados en los desiertos.
Estos nidos, utilizan sistemas de túneles subterráneos para enfriar el aire sin necesidad de energía, así se puede mantener una temperatura adecuada en el nido.
Podríamos decir que Eastgate Centre, es el mayor ejemplo de biomimética en la arquitectura a gran escala.
Este es el centro comercial y oficinas más grande del país. Utiliza sistemas de calefacción y enfriamiento únicos que regulan la temperatura todo el año.
El arquitecto Mick Pearce se inspiró en la ingeniosa estructura de los montículos de las termitas. Estos montículos se mantienen frescos porque tienen un sistema de ventilación compuesto por conductos que se abren y cierran, regulando así las corrientes de aire.
El edificio utiliza un proceso similar, lo que le permite usar un 10% de la energía que emplean otros edificios de similar tamaño.
Diseños envidiables que hallamos en la naturaleza
Hasta aquí hemos hecho un breve repaso de qué es la biomimética y ejemplos para ver sus muchos beneficios.
Sin duda como dice la bióloga Janine Benyus, la naturaleza puede enseñarle mucho al ser humano. Y es que los diseños que hallamos son tan complejos que a los humanos les cuesta replicarlos a la primera.
Por ejemplo, piensa en este último ejemplo de navegación.
La mariposa monarca tiene el cerebro del tamaño de la punta de un bolígrafo pero recorre 3.000 kilómetros desde Canadá hasta México sin perderse, puede reajustar su vuelo de acuerdo a la trayectoria del Sol.
Ahora piensa en su aplicación.
El piloto automático de los aviones puede guiar el vuelo y efectuar aterrizajes, pero tan solo un piloto automático experimental tiene el tamaño aproximado de una tarjeta de crédito.
El diseño del sistema de navegación de la mariposa es aún más diminuto e impresionante, algo difícil de superar.
Nos falta mucho por aprender
El tema de la biomimética es muy amplio.
Espero que esta guía básica (resumen) de la biomimética te haya servido a conocer más del tema (o hacer tu tarea)
Quizá en el futuro haga una lista de má ejemplos de biomimética en la arquitectura, dental y otros campos, como la moda, que están usando más fibras naturales y la idea es imitar la biodegradación.
¡Ya sabes, si tienes una idea compártela con el mundo!
Sólo recuerda patentarla primero. 😉
