Seis tecnologías inspiradas en la naturaleza

Las pirámides, rascacielos y vuelos supersónicos son apenas algunas de las formas en que la humanidad ha demostrado su ingenio y habilidad técnica en los últimos milenios.

Sin embargo, la naturaleza, particularmente a través del proceso evolutivo conocido como selección natural, tiene el beneficio de millones de años de ensaño y error, perfeccionando su diseño.

Por eso es lógico que los humanos recurran a ella para diseñar tecnología. Este tipo de innovación que emula a la naturaleza se llama diseño biomimético y ha inspirado muchas de nuestras mejores creaciones, desde trenes hasta edificios.

A continuación nuestros seis ejemplos favoritos.

1. El tren pájaro

Japón es famoso por la increíble velocidad y eficiencia de sus trenes.

Sin embargo, cuando el famoso tren bala comenzó a circular, se dieron cuenta de que había un enorme problema: con su velocidad de 300 km/h, cada vez que emergía de un túnel generaba un estruendo que podía escucharse a 400 metros de distancia.

Este tipo de innovación que emula a la naturaleza se llama diseño biomimético y ha inspirado muchas de nuestras mejores creaciones, desde trenes hasta edificios

El tren comprimía el aire en el túnel de tal forma que, al salir, producía una gran explosión de sonido.

Viajando a 300 km/h, los trenes de Shinkansen comprimían el aire en los túneles y, al salir, producían un boom sónico.

Los residentes locales protestaron por la contaminación sonora y las autoridades se vieron forzadas a solucionar el problema en la red ferroviaria de alta velocidad de Japón o Shinkansen.

La respuesta llegó de la mano de Eiji Nakatsu, quien además de ser ingeniero, es aficionado a los pájaros. El tren de Nakatsu, que se inauguró en 1997, incluyó un rediseño de la parte frontal inspirada en el pico aerodinámico del martín pescador.

Pero también implementó mejoras inspiradas en las plumas de las lechuza, aves conocidas por su vuelo silencios, y del abdomen del pingüino adelaida, que se desliza con un mínimo de resistencia en el agua.

2. Turbinas de ballena

La ballena jorobada pesa 36 toneladas, pero es uno de los nadadores, buceadores y saltadores más elegantes del mar.

Tal como demostró hace 15 años el biomecánico Frank Fish, estas habilidades dinámicas se deben en gran medida a las protuberancias irregulares en la parte frontal de sus aletas, llamadas tubérculos.

Estudiando a las ballenas jorobadas, Fish descubrió una forma de diseñar aviones más estables, submarinos más ágiles y turbinas capaces de capturar más energía del viento y el agua.

Así como sucede con las alas de los aviones, las ballenas colocan sus aletas en diferentes ángulos de inclinación para aumentar la velocidad de subida. Sin embargo, si las inclinan demasiado, quedan suspendidas.

Al comparar el lado liso con el de las protuberancias, Fish descubrió que era posible diseñar aviones más estables, submarinos más ágiles y turbinas capaces de capturar más energía del viento y el agua.

Así como sucede con las alas de los aviones, las ballenas colocan sus aletas en diferentes ángulos de inclinación para aumentar la velocidad de subida. Sin embargo, si las inclinan demasiado, quedan suspendidas

En 2008, Fish fundó WhalePower, una compañía con sede en Ontario (Canadá) que desarrolla una gama de productos de tecnología vinculadas a las aspas, como turbinas eólicas e hidroeléctricas, y bombas de irrigación y de ventilación.

3. Tenaz como un cardo

En 1948, el ingeniero suizo George de Mestral paseaba por el bosque junto a su perro cuando notó la tenacidad con la que los cardos se adherían a su ropa y al pelo de su mascota.

Al poner uno de estos abrojos bajo el microscopio notó que estaban cubiertos de pequeños ganchos flexibles.

Estos ganchos tenían la capacidad de adherirse en cualquier cosa que tuviese curvas o bucles, desde la tela de la ropa hasta el pelaje del perro.

Una tela con ganchos y otra con bucles: ese es el secreto que el velcro tomó de los cardos.

De Mestral entonces desarrolló un nuevo sistema de cierre formado por dos tejidos: uno con pequeños ganchos y otro con pequeños bucles.

En otras palabras, inventó el hoy omnipresente velcro, neologismo derivado de las palabras francesas velours ("terciopelo") y crochet ("gancho").

4. Termitas a gran escala

El Centro Eastgate en Harare, la capital de Zimbabue, es el mayor ejemplo del biomimetismo a gran escala. Es el centro comercial y de oficinas más grande del país. Utiliza sistemas de calefacción y enfriamiento no convencionales que regulan la temperatura durante todo el año.

Para ello 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, según afirma Pearce en su página web.

5. Vidrio a prueba de aves

Se estima que 100 millones de pájaros mueren anualmente al estrellarse contra algún vidrio.

La razón es obvia: no son capaces de reconocer que la estructura transparente es una barrera física.

Para solucionar este problema, la compañía alemana Arnold Glas desarrolló Ornilux, un tipo de vidrio que se inspira en cómo los hilos de las telas de araña reflejan la luz ultravioleta, algo que los pájaros ven y evitan.

6. Abrigo de piel de tiburón

Al analizar los procesos biológicos de la piel de los tiburones, los científicos de la NASA lograron replicar su textura, la que se asemeja a unas minúsculas escamas.

Así crearon un material que disminuye la resistencia aerodinámica y evita que las bacterias se adhieran a su superficie. Esto es muy útil para el casco de barcos o submarinos.

Además tiene beneficios medioambientales porque ayuda a conservar la energía y ahorra dinero al disminuir la resistencia aerodinámica.

Cuando esto se logra en un avión, aunque apenas sea en un 1%, se pueden ahorrar 94.000 litros de combustible al año.

* Esta nota fue creada en base a un artículo de Gertie Goddard publicado por BBC Science Focus.