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Tecnología a imagen y semejanza de la naturaleza
Por Rodrigo Herrera Vegas Para lanacion.com
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Acorde con Wikipedia, la biomimética es un concepto que examina la naturaleza, sus modelos, sistemas, procesos y elementos para emularlos e inspirarse de ellos, con el objetivo de resolver problemas humanos de manera sustentable. La literatura científica la define de forma frecuente como el proceso de entender y aplicar principios biológicos a diseños humanos. Es un concepto antiguo que está actualmente regresando al pensamiento científico a través de personas como Janine Benyus y Paul Hawken .
Como explica Janine Benyus, la naturaleza viene respaldada por 38.000 millones de años de investigación y desarrollo, y por 10 a 30 millones de especies bien adaptadas, cada una de ellas afrontando el desafío de supervivencia.
Los actuales sistemas de fabricación consisten en "calentar, golpear, tratar". Por ejemplo, la fabricación tradicional de la cerámica requiere de altas temperaturas mientras que la naturaleza crea materiales ensamblando átomos como si fueran ladrillos utilizando una mínima cantidad de energía como en la formación de perlas por los caracoles. La vida aporta información a la materia.
Imaginemos rociar organismos precursores de un panel fotovoltaico sobre nuestros techos para que luego este "panel" se vaya autogenerando, en vez de tener que crear paneles que requirieron calentar silicio a más de 2000 grados centígrados.
Las innovaciones que se lograrán con este tipo de enfoque son realmente sorprendentes. Un ejemplo tangible es el aire acondicionado inspirado en las termitas que se aplicó en el edificio Eastgate en Harare, Zimbabwe. Diseñado por el arquitecto Mick Pearce , "El hormiguero" abrió sus puertas en 1996 y ofrece 5600 m² de espacio comercial, 26.000 metros cuadrados de oficinas y 450 cocheras. Fue modelado según los montículos auto-refrigerantes de las "termitas macrotermes michaels" . Estas termitas mantienen temperaturas dentro de su nido a un máximo de 1°C de variación de 31°C, es decir que la temperatura nunca baja de 30°C o sube de 32°C aunque la temperatura exterior varíe entre 3°C a la noche y 42°C de día.
Gracias a esta inspiración, el Eastgate utiliza solamente 10 por ciento de la energía de un edificio convencional y ahorró 3,5 millones de dólares en aire acondicionado en sus primeros cinco años de existencia.
Otra innovación increíble es la reducción de fricción inspirada en un lagarto. Las dos maneras mas comunes de reducir la fricción o rozamiento son los rulemanes y el carborundum o diamante ultra nano-cristalino. Una de las desventajas del carborundum es que su fabricación requiere temperaturas entre 870°C y 1370°C, haciéndola intensiva energéticamente, además de producirse por le general con la combustión de combustibles fósiles. El diamante sintético se puede fabricar a temperaturas menores cerca de 400°C para aplicaciones de baja fricción, pero también posee numerosas desventajas.
El lagarto Sandfish habitante de las arenas del Sahara, logra su increíble vida libre de fricción creando una piel de keratina endurecida por moléculas de azúcar y azufre. La piel del lagarto también tiene puntas a escala nano, logrando que un grano de arena se pasee sobre 20.000 de estas puntas repartiendo equilibradamente el peso generando niveles despreciables de fricción. Los investigadores del lagarto se asociaron con colegas de la Universidad de Berlín y un consorcio formado por tres empresas alemanas para comercializar los hallazgos de la piel del lagarto.
Este es un mercado potencialmente enorme, que incluye sistemas electromecánicos tamaño miniatura, en los cuales una capa biodegradable fabricada por materiales de bajo costo como la keratina y azúcar a temperatura ambiente ofrecen una alternativa atractiva a nivel ecológico y económico.
Una charla TED de Janine Benyus sobre biomimética (en inglés)
Otras innovaciones inspiradas en la naturaleza son:
- Control de bacterias inspiradas por algas rojas
- Material de construcción de CO2 inspirado por moluscos
- Vacunas sin refrigeración, inspiradas por la planta de la resurrección
- Manufactura de fibras inspiradas en arañas
- Captura de CO2 inspirada por algas
- Vidrio auto-ensamblado inspirado en esponjas marinas
- Superficies auto-limpiantes inspiradas en la planta del loto
- Adhesión sin pegamento inspirada en geckos
Son 38.000 millones de años de investigación y desarrollo, sigamos aprendiendo de la naturaleza.
Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.org
