¿Qué es la Biomímesis? Algunos ejemplos

28 de octubre de 2016

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Josefina Cao López

 

“La biomímesis está descubriéndolo que funciona

en el mundo natural,y cosa aún más importante,

lo que dura.Después de 3.800 millones de años

de investigación y desarrollo, los fracasos

han quedado fosilizados y lo que nos rodea

es el secreto de la supervivencia.

Cuanto más se parezca nuestro mundo

al mundo natural, más probable

es que seamos aceptados”.

Y que sobrevivamos.

 

La Naturaleza, el Universo, le lleva al ser humano millones de años de ventaja en cualquier campo. Es por ello que es más ventajoso copiarla que intentar superarla.

Biomímesis (de bio, vida y mimesis, imitar), también conocida como biomimética o biomimetismo, es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración de nuevas tecnologías innovadoras, para resolver aquellos problemas humanos que la naturaleza ha resuelto, a través de modelos de sistemas (mecánica), o procesos (química), y/o elementos que imitan o se inspiran en ella.

Biomimesis es el término más utilizado en literatura científica e ingeniería para hacer referencia al proceso de entender y aplicar a problemas humanos, soluciones procedentes de la naturaleza en forma de principios biológicos, biomateriales, o de cualquier otra índole.

Las áreas en las cuales se puede aplicar esta técnica tienen gran amplitud pues van desde los negocios hasta la ecología pasando por el diseño y la construcción, y se estudian los modelos, sistemas, procesos y elementos presentes en la naturaleza para recrearlos o inspirarse en ellos y realizar nuevos proyectos de bajo impacto ambiental. Porque desde siempre, el ser humano se ha esforzado en copiarla. Un genuino representante de esta tendencia y además, uno de los más asiduos practicantes fue, en su tiempo, Leonardo DaVinci (italiano, 15 de abril de 1452-2 de mayo de 1519) quien a través de la observación de la anatomía de los pájaros descrita en su libro “Código del Vuelo de las Aves”, construyó las famosas invenciones de máquinas voladoras.

Actualmente nuevos campos emergentes de la ciencia como la nanotecnología y la ingeniería biomédica han usado métodos de síntesis novedosos, intentando imitar la síntesis de autoensamblaje que, con altos rendimientos, la Naturaleza ha desarrollado y perfeccionado durante millones de años.

Antes de que se adoptara el término actual, se registraron otros nombres que aparecen en el Diccionario Websters, como “Biomimética” (1974); “Biónica” (1960) que se popularizó por la novela de Martin Caidin, “Cyborg”, que luego se convirtió en una serie televisiva “El Hombre Biónico” (“The Six Million Dollar Man”). El concepto entonces se relacionó con partes artificiales del cuerpo humano y, por esta razón, se evitó el uso del término, hasta que en 1982 finalmente se estableció como “Biomímesis”.

Podemos mencionar muchísimos ejemplos, pero voy a destacar el tejido llamado “Kevlar”, comparable a biotejidos como es la tela de araña.

 

 

En 1965, la científica polaco-norteamericana Stephanie L. Kwolek (1923-2014) inventó el Kevlar, un poliparafenileno tereftalamida, compuesto que está presente en objetos y artículos tan diversos como los neumáticos de los coches o los chalecos antibalas. También se utiliza en los trajes de los desactivadores de explosivos, velas de windsurf, fuselaje de aviones, guantes, tijeras para cortar fibra óptica, cascos, cordones de zapatos, cuerdas de escalada, trajes ignífugos de muchos cuerpos de bomberos, pues resiste temperaturas de hasta 700 grados.

En los años 60, las soluciones empleadas para la formación de fibras eran transparentes, por eso cuando obtenían soluciones opalescentes mientras trabajaban con poli (para-fenilen-tereftalamidas) y poli (benzamidas), estas eran descartadas. La opalescencia se debía a la naturaleza cristalina de estas soluciones (cristales líquidos), algo relativamente novedoso para aquellos tiempos y para ese campo en particular. A pesar de ello, un día Stephanie Kwolek decidió hilar el producto de esas soluciones. El resultado fue una fibra más resistente que el nylon.

La seda de araña también se forma a partir de una solución de cristal líquido de manera análoga a la síntesis del Kevlar, pero con una composición diferente.

El Kevlar es, sin dudas, es una inspiración aracnológica, y ha seguido en pleno desarrollo; ha abierto las puertas a la investigación acerca de materiales resistentes y también ha llevado a los científicos a estudiar con más detalle la tela de las arañas.

 

Un estudio científico realizado por la Universidad Politécnica de Madrid, nos revela la resistencia que presentan los hilos fabricados de forma natural por un grupo de arañas de la especie Argiope, que ha resultado ser diez veces superior a la de los aceros más resistentes de cuantos se conocen.

Un equipo de físicos de la Universidad de Leicester (Reino Unido) ha podido confirmar que una manta tejida a base de tela de araña es capaz de detener un tren en movimiento.

 

La tela de araña se utiliza para crear cuerdas de violines

 

La tela de araña, en contacto con el agua, se vuelve más resistente, por lo que se estudia como compuesto para elaborar un pegamento que pueda ser utilizado a metros de profundidad.

Por lo tanto, estamos ante dos materiales primos hermanos en lo que respecta a su uso y resistencia.

 

 

Otro ejemplo lo es los resultados obtenidos a partir del estudio de los nidos de termitas, llevado a cabo por J. Scott Turner (11 de agosto de 1951), del Departamento de Biología Ambiental y Forestal, Facultad de Ciencias Ambientales y Forestales, Universidad Estatal de Nueva York. Este investigador ha contribuido a la teoría de la inteligencia colectiva a través de su trabajo de campo en la especie sudafricana de termitas Macrotermes michaelseni, y ha sugerido que la complejidad de la arquitectura y la sofisticación de sus montículos (termiteros), son un ejemplo de su teoría del “organismo extendido”. Estos estudios en las termitas aclaran cómo funciona el montículo (termitero): como un pulmón externo para el intercambio de gases respiratorios para la colonia en su conjunto. Estas estructuras tienen en cuenta principios básicos de la termorregulación, disipan calor y lo renuevan por aire fresco, de forma que la temperatura del interior de la estructura varía en apenas 1gC, estando ubicados en entornos con variaciones térmicas de hasta 40gC.

Turner escaneó tridimensionalmente los termiteros y de su estudio se concluyó que era aplicable a escala humana, y que se podían conseguir construcciones que no necesitan aire acondicionado y que solo emplean un 10% de la energía utilizada normalmente. Imitando estos termiteros se pueden crear edificios en los que se puede llegar a ahorrar hasta un 70% de energía respecto a un edificio de similares características.

Así, una aplicación de estos estudios lo constituye el edificio de oficinas Eastgate Centre de Harare Zimbabwe.

 

 

Podríamos seguir citando ejemplos, pero lo más importante de todos estos estudios es que la Biomímesis, bien entendida, nos invita a contemplar y valorar la naturaleza de una nueva manera, más respetuosa y amable, basada NO en lo que podemos extraer del mundo natural, sino en lo que este puede enseñarnos.

Estamos acostumbrados a dominar, y en el mejor de los casos, mejorar la Naturaleza. Pero, el hecho de que esta imitación sea muy respetuosa, nos hace que demos un vuelco radicalmente opuesto en nuestra forma de ver y pensarla Naturaleza, y esto, sin dudas, constituye un enfoque nuevo, una revolución en sí. Podemos cambiar nuestra manera de obtener alimento, materiales y energía, de curarnos, de almacenar información y de comerciar. Pero, no podemos seguir demorándonos para hacerlo.

 

“La Naturaleza como modelo, la Naturaleza como medida, la Naturaleza como mentor”.

 

Recordemos que…“la Naturaleza inspira, cura, consuela, fortalece y prepara para la virtud al hombre”. Solo hay un modo de que perdure: respetarla y servirla.