NATURALEZA INNOVACIÓN

Biomímesis, imitar a la naturaleza para subsistir

Un avión y un ave sobrevuelan la ciudad de Sepan (Malasia). EFE/EPA/Fazry Ismail

Felipe Larach.- EFEverde.- La crisis climática y los problemas derivados de la escasez de recursos hacen que sea “hoy más necesario que nunca” acudir a la Naturaleza no solo como fuente de recursos, sino también de sabiduría e inspiración ya que de no hacerlo, coinciden varios expertos consultados por EFEverde “estamos condenados a no subsistir”.

Observar los sistemas que rigen la Naturaleza para emularlos y aplicarlos a cualquier actividad humana con el fin de lograr productos y servicios más sostenibles es lo que persigue la biomímesis, una disciplina que para el biólogo Manuel Quirós supone una cura de humildad para la humanidad, ya que, recuerda a EFEverde, “no somos los primeros, ni los más listos en hacer las cosas, la naturaleza ya lo ha hecho”.

Pegamentos basados en la física y no en la química, que eviten elementos tóxicos o imitar las propiedades de autolimpieza de la Flor de Loto para crear materiales que repelen el agua son algunos de los resultados de esta ciencia cuyo fin no es copiar la Naturaleza, algo “imposible”, explica el arquitecto Marcelo Fraile, sino emular aquellos elementos que “lleven a que el proceso sea óptimo tanto en construcción como en su uso”.

“La Naturaleza no se puede dar el lujo de derrochar” añade Fraile y es por ello que la eficacia es una de las piedras angulares de esta disciplina, que busca optimizar el diseño, consumir una menor cantidad de energía y usar materiales que no dañen el medioambiente.

Es por ellos que Quirós, docente de biomímesis en la escuela de negocios IE University, advierte de que el momento de esta disciplina, en la que muchos inventores han encontrado la inspiración “es ahora” y alienta al ser humano a que sea consciente de que su “bienestar depende de la biodiversidad”.

Las hojas de la Flor de Loto cuenta con unas particularidades que producen que repela lo mojado. EFE/EPA/Frank Robichon

Nuevo modelo

Además, el profesor urge un cambio del modelo actual por uno más “regenerativo”, a través del cual el ser humano sepa aprovechar e inspirarse en “los servicios gratuitos que la Naturaleza nos proporciona” y pone como ejemplo la economía circular que la considera “biomimesis en estado puro”.

Según el doctor en biología, los grandes avances que ha logrado el ser humano han venido acompañados de un gran coste, lo que ha provocado que sea “la única especie que no cuida el entorno del que depende” y califica su relación con la Naturaleza de “miope y sencilla”, al haber quedado reducida a una mera fuente de extracción de recursos, almacén de materiales “y últimamente a un enorme vertedero”.

Años ancestrales

Esta disciplina cuyo término viene del griego bio– vida- y mimesis – imitar-, “es tan vieja como el propio ser humano”, explica Manuel Quirós, aunque se popularizó en los años 70 del siglo XX tras la publicación del libro ‘Biomimicry: innovación inspirada por la naturaleza’ de la bióloga estadounidense Janine Benyus.

Mucho antes, Leonardo da Vinci considerado como “el gran director de orquesta de la biomímesis”, se fijó en las curvaturas de las alas de muchos pájaros y en los movimientos de sus aleteos para crear el primer aparato volador.

En el siglo pasado, la curiosidad y la observación llevaron al ingeniero George de Maestral a analizar el funcionamiento de los ganchos de espinos que se quedaban pegados en el pelo de su perro, lo que resultó en la invención del velcro.

Con el tiempo, la biomimesis ha evolucionado de ser ser una ciencia “de observación y experimentación, casi intuitiva” a usar la tecnología y la gran cantidad de datos y estudios para “poder aprender de la naturaleza y generar nuevos sistemas, materiales y formas”, explica Fraile a EFEverde.

Además, Quirós ve necesario la sinergia entre la biología que ofrece “la única tecnología sostenible” con otras disciplinas como la ingeniería, ya que “trabajando juntos podrían hacer grandes avances”.

Una enzima de la tela de araña es usada para fabricar acero más resistente. EFE/Karl-Josef Hildenbrand/Luis-Torres

Pensar en el medioambiente

Según los expertos, la biomimesis no consiste solo en adoptar nuevos materiales y procesos, que mejoren el rendimiento, además es necesario evaluar sus consecuencias en el medioambiente.

Estos avances han dado lugar a que, por ejemplo, se empiece a utilizar a nivel industrial el acero biológico, que aprovecha una enzima que produce la araña para construir sus telarañas y que es “mil veces más resistente que el acero que se conoce” añade Marcelo Fraile o ladrillos hechos con bacterias, que aglutinan la arena en cuestión de días.

También, el estudio de las rugosidades de las escamas de los tiburones ha inspirado nuevas superficies de cascos de barcos, que evitan la adhesión de animales con el fin de aliviar su peso e incluso la creación de nuevo material quirúrgico con una superficie que emula las escamas de los tiburones para así ralentizar el crecimiento bacteriano, y reducir el uso de químicos hasta en un 80%.

A pesar de que está habiendo “una tendencia al alza” en número de publicaciones científicas – han aumentado más de un 10% en los últimos diez años- y en las patentes en torno a la biomimesis, comenta el ingeniero y miembro de Biomimicry Iberia, Carlos Sáez, solo el 12% de las soluciones industriales están inspiradas en la naturaleza.

En lo que los expertos coinciden es en que falta mucho camino por recorrer y que solo cuando “se imponga una circularidad y sostenibilidad de cualquier producto y proceso, que esté en armonía con el medioambiente y optimice los recursos ”, añade Sáez, se podrá considerar que la biomímesis se ha impuesto como método de diseño en la realidad industrial.

El estudio de las rugosidades de las escamas de los tiburones ha inspirado nuevo material quirúrgico que ralentiza el crecimiento bacteriano. EFE/ Juan Ignacio Roncoroni/ Manuel Noriega

La Biomimesis en nuestro día a día.

El tren bala de alta velocidad.

Los expertos coinciden en mencionar el tren de alta velocidad como uno de los principales ejemplos biomiméticos.

Este tipo de tren, debido a su forma y a la gran velocidad que alcanza al entrar y salir de los túneles producía un efecto vacío que en muchos casos rompía los vidrios de los vagones.

Uno de los ingenieros, entusiasta de la ornitología, se dio cuenta que el ave Martín pescador posiciona de tal manera su cuerpo que al sumergirse en el agua y cazar la presa, no genera turbulencias en los alrededores.

Emulando el sistema aerodinámico de la cabeza del ave se llegó a diseñar la actual forma puntiaguda del tren, que no solo ha evitado las explosiones sino que ha permitido ahorrar hasta en un 15% el consumo de electricidad y ha aumentado su velocidad un 10%.

Tren bala que hace la línea Tokaido Shinkansen en la estación de Tokio. EFE/EPA/Kimimasa Mayana

La red de metro de Tokio.

Con el fin de optimizar el número de líneas, conexiones y estaciones del metro de Tokio, se aplicaron nociones de micología para estudiar un tipo de hongo que tiene “desplazamientos optimizados” a los puntos en los que se encuentra su alimento, generando una “red de comunicación entre diferentes lugares de crecimiento” en función de donde encuentre el alimento, explica Carlos Sáez.

Los ingenieros de este proyecto colocaron montones de azúcar en los lugares del mapa de la ciudad en donde querían construir las estaciones y vieron cómo el hongo “creó una serie de conexiones optimizadas para transportar el alimento de un extremo a otro” atravesando el mínimo espacio posible.

Fue ese “mapa” creado por el hongo el que sirvió de base para la construcción del metro de la ciudad nipona.

Los termiteros y su sistema de canales.

Edificios como el Eastgate Centre de Harare (Zimbabue) han simulado las estructuras en forma de chimenea que utilizan las termitas en el Sáhara y han emulado su sistema de refrigeración por evaporación, que permite mantener su temperatura constante durante todo el año sin necesidad de recurrir a la refrigeración artificial, lo que les ha permitido “ahorrar casi 3 millones de euros en refrigeración”, explica Marcelo Fraile.

Según el arquitecto, las termitas, que necesitan una temperatura media de 30 grados, viven en un hábitat, el de África subsahariana, que posee una variación térmica que oscila entre 2º y 42º.

Con una altura de hasta 8 metros de alto y 3 metros de profundidad, las termitas han construido una “de las estructuras más eficientes de la naturaleza”, añade Fraile, en cuyo interior han diseñado una serie de galerías interconectadas, que desembocan en el lodo húmedo en la parte inferior de la estructura, que regulariza la temperatura.

De esta manera, a través de un proceso de convección, el aire caliente del exterior ingresa en el interior por la parte inferior, y antes de salir por la chimenea, absorbe parte del agua y haciendo que ésta circule por las galerías, disminuyendo la temperatura del termitero.

Al fondo a la izquierda, el edificio Eastgate Centre de Harare (Zimbabue), cuya forma en chimenea emula la estructura de los termiteros. EFE/EPA/Aaron Ufumeli

Las propiedades hidrófugas de la Flor de Loto

La superficie de la hojas de la Flor de Loto pose unas rugosidades microscópicas recubiertas de una cera que producen una fuerte repulsión al agua y a la vez hacen que las gotas se ubiquen en las puntas, para así deslizarse a lo largo de la hoja, arrastrando consigo las partículas contaminantes con el fin de conseguir un efecto de autolimpieza, que les permitan absorber mejor la luz solar.

Esta propiedad está siendo estudiada para crear materiales, como textiles, cristales o pinturas, que repelen el agua y la suciedad ambiental. EFEverde




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