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MIRAR LA NATURALEZA PARA SOLUCIONAR PROBLEMAS DE DISEÑO
16 Feb, 2022

MIRAR LA NATURALEZA PARA SOLUCIONAR PROBLEMAS DE DISEÑO_

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La biología ofrece herramientas, algoritmos y técnicas para desarrollar materiales novedosos, a veces mucho más eficientes que la tecnología. Biomímesis se llama la disciplina que también aplica en arquitectura.

ATRACCIÓN MOLECULAR. La microestructura de los dedos del gecko le permite adherirse a cualquier superficie debido las fuerzas de Van der Waals. Esa adhesión es reversible: se suelta curvando los dedos hacia afuera.

Frente el estímulo natural de buscar respuestas a los problemas complejos que se nos presentan en los proyectos, nuestra recurrente actitud como arquitectos es “¿Qué podemos hacer en es- te contexto? “”¿Qué podemos aportar?” Las preguntas acosan. La siguiente reflexión procura demostrar que hay alternativas más allá de las que se desarrollan en el ámbito de la medicina y de la investigación científico-académica.

Para los que hacemos el diseño, la ingeniería y dirigimos pro- yectos de escala urbana, es habitual el trabajo interdisciplina- rio. Ingenieros en sus distintas especialidades, sociólogos, agró- nomos, geólogos, ambientalistas, historiadores, entre otros, so- lemos debatir y ajustar en el marco de nuestras disciplinas, los requerimientos de la encomienda, adaptándolos a las condicio- nes culturales, económicas y físicas del medio. Este modelo de in- tercambio se ha ido incrementando en las últimas décadas al ampliarse las consideraciones ambientales para compensar la huella de carbono de nuestras acciones.

La biología ha comenzado a tener una mayor participación en el desarrollo de nuestros proyectos, ayudándonos a reconectar con la naturaleza de la que somos parte. La bióloga Carolina Scarabello y la licenciada en Sistemas Mariana Ameri -ambas formadas en el exterior- me introdujeron hace algunos años en esta nueva disciplina nacida a mediados del siglo XX, llamada Biomímesis. Ellas son conscientes que, como humanos, somos parte de la naturaleza. Cuando nacemos estamos conectados con ella, pero la vida nos lleva a desconectarnos, sobre todo a quienes vivimos en las ciudades. La Biomímesis nos invita a salir a un ambiente natural, observar, sentir, mirar, buscar patrones y de a poco ir registrando esos seres, formas, sistemas y estructuras que están allí afuera rodándonos pero que no registramos.

Después de millones de años de evolución, competencia y adap- tación, la naturaleza ha producido y desarrollado infinitas so- luciones de diseño en las que investigadores, diseñadores in- dustriales, ingenieros, urbanistas y arquitectos se están inspiran- do para numerosos desarrollos humanos. Por ejemplo, un com- puesto químico que protege al “tiburón perro” (dogfish shark) contra infecciones virales, podría ser usado como aporte de la Biomímesis para combatir el Covid-19.

Empresas privadas, combinando biología e ingeniería, han desarrollado superficies que crean un ambiente inapropiado para el desarrollo de bacterias y que están siendo usadas para revestimientos de salas de cirugía, o en films para proteger elementos como soportes o superficies de máquinas de electromedicina. Las bacterias, al no encontrar un ambiente adecuado, no se ad- hieren y por lo tanto no se desarrollan. En esa misma línea, superficies que imitan la variabilidad de la textura en la piel de tiburón se han desarrollado para reducir significativamente la resistencia a la fricción, permitiendo a los buques trasladarse mucho más velozmente con menor gasto de combustible.

En otro ejemplo, podemos decir que mientras la detección de virus y bacterias en laboratorios se vuelve a veces imposible, las células sí son capaces de detectar, con sus sensibles receptores, trazas de moléculas provenientes de virus y bacterias patógenas produciendo un cambio de color. Imitando esos procesos, se han desarrollado superficies sintéticas con sensores que detectan las toxinas producidas por ciertas bacterias patógenas produciendo un inmediato cambio de color y por lo tanto, un inmediato reconocimiento de riesgo para la salud sin necesidad de un análisis de laboratorio.

Del estudio de las células epidérmicas papilosas de la hoja de la flor de loto se ha concluido que forman rugosidades a escala mi- croscópica. La superficie de estas hojas está cubierta con diver- sas ceras integradas por una mezcla de compuestos hidrocar- buros, que la dotan de una fuerte repulsión al mojado. Ello per- mite que las gotitas de agua se asienten en la punta de las na- noestructuras, mientras que las burbujas de aire se disponen en los valles. Por ello, estas hojas gozan de una considerable su- perhidrofobicidad (repulsión al mojado), por la que las gotas de agua arrastran las partículas contaminantes, consiguiendo así un efecto de autolimpieza.

Las propiedades de la superhidrofobicidad y autolimpieza son muy interesantes para diversas aplicaciones y científicos, téc- nicos y creativos están estudiando cómo aprovechar estas pro- piedades para vidrios y tejidos autolimpiables, pinturas de ex- teriores para edificios, fuselajes de barcos y aviones, y paneles so- lares, entre otras.

En otro ejemplo, la naturaleza, explica el Biomimicry Institute, mueve el agua y el aire usando una espiral que crece logarítmi- ca o exponencialmente, siguiendo una serie numérica conocida como la secuencia de Fibonacci. El patrón en forma de espiral logarítmica aparece constantemente en la naturaleza: en las ca- racolas de mar, la cola de los camaleones, la forma de numerosas galaxias, la morfología de varias especies de algas, o en el interior de nuestro oído.

Existen empresas que, inspiradas en los movimientos del aire y el agua, aplican esos principios geométricos primigenios a dis- positivos rotacionales humanos como ventiladores, turbinas, bombas o propulsores. Dependiendo de la aplicación, los diseños de la firma reducen el uso energético entre un 10 % y un 85 % en rotores convencionales; y el ruido, en un 75 %. Los ventiladores incluidos en motores, compresores y bombas de todo tipo, ta- maño y usos representan el 15 % de toda la energía consumida en los Estados Unidos. La lista de ejemplos de aplicaciones surgidas de la biomimética es infinita.

Durante los 3,8 millones de años en los que se estima que apare- ció la vida en la tierra, la naturaleza, a través de su evolución y de una permanente competencia por la supervivencia, ha “apren- dido” a identificar los diseños más eficientes y duraderos. Hoy, los modelos que fallaron son fósiles, mientras que los que sobrevi- vieron, son las historias de éxito.

Por eso, no es de extrañar que la biología ofrezca continuamente modelos para desarrollar mejores herramientas, algoritmos, materiales, mecanismos novedosos, procesos y sistemas de gran eficiencia. Una capacidad que se encuentra muy por delante de muchas de nuestras capacidades tecnológicas. Biomímesis es innovación inspirada en la naturaleza, este término se utiliza para describir la imitación de los sistemas y diseños biológicos. Es la ciencia que nos acerca a la naturaleza como inspiración para resolver problemas de diseño humano. La nueva disciplina, Biomímesis o Biomimética, tiene la paciencia de enseñar a la comunidad científica, los laboratorios de investigación, las em- presas y los profesionales creativos e inventores del mundo a observar con una nueva mirada.

Biomímesis es la relación entre nanotecnología, biología, bio- tecnología y creatividad; uno de los campos más prometedores para la concepción de nuevas ideas y nuevos productos revolucionarios. Según aumenta nuestra información y se incrementan las posibilidades tecnológicas, el potencial de la Biomímesis es más evidente. La sociedad nos desafía nuevamente a crear y aplicar soluciones estructurales como las que se han producido en cada sobresalto de los numerosos que ha tenido la historia de la humanidad.

Somos especialistas en detectar, clasificar y ordenar las variables que como satélites orbitan alrededor de este enorme desafío. Tenemos que coordinar y liderar multidisciplinarios equipos de análisis y desarrollo. Inicialmente, a través de la Biomímesis, deberemos investigar buceando en que parte de la vasta naturaleza, y en que escala podremos encontrar respuestas a nuestros problemas. Las soluciones deben ser además sustentables, como lo es la naturaleza misma.«

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