A temperatura ambiente, la araña crea una seda que, gramo por gramo, soporta las fuerzas cinco veces más que el acero y no requiere del sucio proceso de fundición (ni tanto consumo de energía).
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El recubrimiento nacarado de la concha del abulón, un caracol marino de California, es dos veces más resistente que las cerámicas industriales fabricadas en enormes hornos.
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Y los tiburones se deslizan en el agua sin necesidad de nafta.
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No es extraño, entonces, que cada vez más ingenieros y científicos de empresas e institutos de investigación empiecen a buscar inspiración en el mundo natural para crear nuevos productos y aprender a desarrollarlos de maneras más eficaces, económicas y amigables con el medio ambiente.
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Ese campo, denominado biomimética, conjuga el esfuerzo de biólogos, ingenieros y diseñadores para resolver los desafíos de fabricación más azarosos.
Bharat Bhushan, director del Laboratorio Nanoprobe de Biotecnología, Nanotecnología y Biomimética de la Universidad Estadual de Ohio, calcula que el ingreso de los 100 productos biomiméticos más importantes ascendió a US$ 1.500 millones entre 2005 y 2008.
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Entre los que circulan en el mercado actual se encuentran algunas ventanas autolimpiantes y pinturas para exteriores inspiradas en las hojas del loto que, aun en su hábitat natural, los fangosos deltas fluviales, permanecen impecables sin necesidad de agentes limpiadores; telas, pinturas y cosméticos que abrevaron en la forma en que colorean sus alas las mariposas; y una nueva variedad de madera laminada con un material que imita las proteínas con que el mejillón azul se mantiene adherido a las rocas, en vez de recurrir a un pegamento derivado del formaldehído.
En cierto modo, científicos, diseñadores y artistas buscan ideas en la naturaleza desde hace cientos o quizá miles de años.
En cierto modo, científicos, diseñadores y artistas buscan ideas en la naturaleza desde hace cientos o quizá miles de años.
Leonardo da Vinci estudió el vuelo de las aves para diseñar lo que habría sido un avión rudimentario. Mucho tiempo después, un ingeniero suizo que practicaba excursionismo en los Alpes se inspiró en los espinosos ganchitos flexibles del fruto de una hierba, la bardana, para inventar lo que hoy se conoce como Velcro: un material que, antes de usarse en artículos como calzado infantil y otras mil aplicaciones, estuvo reservado a la industria aeroespacial, que financiaba su propia investigación.
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La NASA, la Agencia Espacial Europea y el Ejército estadounidense estudiaron el mundo natural para desarrollar armaduras y uniformes ligeros que se reparaban por sí solos (incluso en el momento más álgido de la Guerra Fría, los militares estadounidenses unieron fuerzas con los soviéticos en ese campo de investigación).
A fines de la década de 1990, estas tecnologías comenzaron a fusionarse en un movimiento más vasto.
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El costo de la energía se elevaba a medida que comenzaban a menguar las reservas de petróleo; en salas de reunión y mesas de diseño, los ejecutivos empezaron a buscar alternativas a los métodos convencionales de fabricación, mientras que los adelantos en materiales, ciencias y nanotecnología iban a volver viable el replanteamiento y la reingeniería de infinidad de productos.
“Antes —dice Robert J. Full, biólogo de la Universidad de California en Berkeley y especialista en biomecánica comparativa— nuestra tecnología tendía a ser voluminosa y rígida.
“Antes —dice Robert J. Full, biólogo de la Universidad de California en Berkeley y especialista en biomecánica comparativa— nuestra tecnología tendía a ser voluminosa y rígida.
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Y utilizaba metales e infinidad de ejes y rodillos combinados con algunos transductores y motores”.
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En comparación, la naturaleza es “pequeña, adaptable, flexible y curva; usa apéndices y montones de transductores”. En opinión de Full, la nanotecnología permitió que los ingenieros también empezaran a visualizar las cosas en el nivel molecular.
Un catalizador de este movimiento fue la obra de Janine Benyus, una escritora de Montana con abundantes conocimientos naturales y científicos.
Un catalizador de este movimiento fue la obra de Janine Benyus, una escritora de Montana con abundantes conocimientos naturales y científicos.
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A mediados de la década de 1990, comenzó a recoger y catalogar ejemplos de lo que ella llamó “biomimética” y descubrió que, en buena medida, los individuos que se desempeñaban en ese campo no se habían identificado como especialistas y seguían trabajando en completo aislamiento de sus colegas.
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En 1997, Benyus reunió sus relatos en el libro “Biomimética: innovación inspirada por la naturaleza” y poco después, recibió llamados telefónicos de empresas como General Electric, Boeing y Nike pidiéndole que investigara la forma como la biomimética podría beneficiarlas.
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“Empezaban a sufrir la presión de hacer ‘verdes’ sus políticas y procesos”, explica. “Así que se preguntaban si no debían poner otra silla en la mesa de diseño y reservarla para un biólogo”.
La escritora y sus socios pronto llegaron hasta los laboratorios de investigación y desarrollo, y, a través de su institución no lucrativa (“Biomimicry Institute”) y su rentable organización de consultoría (Asociación Profesional de Biomimética), pusieron en contacto a individuos que compartían una visión en las comunidades empresarial, científica, de ingeniería y de diseño.
La escritora y sus socios pronto llegaron hasta los laboratorios de investigación y desarrollo, y, a través de su institución no lucrativa (“Biomimicry Institute”) y su rentable organización de consultoría (Asociación Profesional de Biomimética), pusieron en contacto a individuos que compartían una visión en las comunidades empresarial, científica, de ingeniería y de diseño.
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Con el tiempo, empezaron a surgir muchas ideas de inspiración biológica. Benyus asegura que si examinamos la Base de Datos de Patentes Mundiales entre 1985 y 2005, es posible constatar que la cantidad de veces que se menciona los términos “bioinspiración”, “bioimitación” y “biomimética” se elevó 93 por ciento, contra un incremento de apenas un 2,7 por ciento en las patentes generales. Universidades e instituciones de investigación de Estados Unidos, México y otros países comenzaron a abrir centros dedicados a este tema.
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“Nos encontramos actualmente en una etapa inicial de crecimiento explosivo”, asegura.
De hecho, es muy posible que la mayor parte del proceso de crecimiento aún esté por ocurrir. Bhushan (de la Universidad Estadual de Ohio) está estudiando las escamas diminutas que recubren la piel de los veloces tiburones para ver la manera de reproducirlas en barcos y aviones, reducir la fricción e incrementar la eficacia en consumo de combustible.
De hecho, es muy posible que la mayor parte del proceso de crecimiento aún esté por ocurrir. Bhushan (de la Universidad Estadual de Ohio) está estudiando las escamas diminutas que recubren la piel de los veloces tiburones para ver la manera de reproducirlas en barcos y aviones, reducir la fricción e incrementar la eficacia en consumo de combustible.
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El investigador revela que Boeing y Airbus aplicaron la tecnología inspirada en la piel del tiburón y comprobaron su potencial para reducir la fricción hasta en un 3 por ciento, lo que a su vez se traduciría en una reducción equivalente en costos de combustible.
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Pax Scientific, organización del norte de California, descubrió que, al adaptar la espiral logarítmica del nautilo a las aspas de un ventilador, se incrementa la eficacia hasta en un 40 por ciento, y esto podría redituar en importantes mejoras: según cálculos de Bayna Baumeister, de la Asociación Profesional de Biomimética, un 40 por ciento del consumo energético global se dedica a la operación de bombas, ventiladores y motores: todos, dispositivos que utilizan aspas o rotores.
Algunos de los descubrimientos más interesantes ocurrieron en el sector de arquitectura y planificación urbana.
Algunos de los descubrimientos más interesantes ocurrieron en el sector de arquitectura y planificación urbana.
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En Harare, Zimbabwe, el arquitecto Mick Pearce y los ingenieros de Arup Associates construyeron un edificio de altura media que reproduce los montículos de las termitas, los cuales se mantienen casi constantemente en 31 grados centígrados aunque la temperatura exterior oscile de 3 a 42 grados.
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El diseño de Pearce no utiliza aire acondicionado y consume 90 por ciento menos energía que un edificio convencional de tamaño equivalente.
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También hay proyectos de construcción biomimética en India, Brasil, Oriente Medio y otras regiones donde los ingenieros tratan de introducir materiales que imitan la capacidad de las plantas para regular la humedad o el uso de energía solar. HOK, una de las firmas de arquitectos más importantes del mundo, trata de reproducir lo que los biomiméticos denominan “el genio del lugar” (la forma en que la naturaleza construye ambientes eficientes a lo largo del tiempo) a fin de crear un desarrollo de 2,4 millones de metros cuadrados en escasas 450 hectáreas vecinas a la ciudad de Pune, India.
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Con ese objetivo, HOK estudia la forma en que los techos podrían emular la irregularidad de las bóvedas arbóreas que evitan la erosión del suelo gracias a que disipan la energía de las lluvias monzónicas y crean corrientes de viento que, en esencia, devuelven la lluvia a la atmósfera.
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La organización también busca copiar los distintos tipos de raíces que desarrollan los árboles, en vez de degradar el paisaje con un tajo en forma de “L” para poner los cimientos en terrenos con colinas.
Por ahora, revela Chip Crawford (miembro de HOK), estas ideas se encuentran en fase experimental.
Por ahora, revela Chip Crawford (miembro de HOK), estas ideas se encuentran en fase experimental.
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Pero como todas las poblaciones urbanas crecen de forma acelerada, sobre todo en el mundo en desarrollo, “tenemos la tremenda obligación de resolver, cuanto antes, el dilema” de construir las nuevas ciudades, declara Crawford.
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Y la naturaleza misma podría ofrecer la solución del problema.
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elargentino.com
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