Biomimetismo: ¿Es la naturaleza la respuesta a la sostenibilidad?

Por: Sebastian Tapia Manchego

Febrero 23, 2021

“El biomimetismo, la ciencia de estudiar los modelos de la naturaleza e inspirarse en ellos para resolver problemas humanos.”

Biomimetismo inspirando diseños y ahorros de eficiencia en la industria de la energía Fuente: Google Earth / Matt Farmer (1)

Alrededor de 4 billones de años, los seres vivos han estado en constante evolución y desarrollo de mecanismos refinados para poder sobrevivir con gracia en nuestro planeta, cada una de estas especies ha adaptado sus sistemas para que puedan satisfacer sus necesidades mediante la tan conocida “selección natural”. Los sistemas naturales han sido diseñados para reciclar, descomponer y depurar totalmente por medios orgánicos, toxicos y no tóxicos. La bases de un mundo sostenible ya existe, del cual hemos empezado a darnos cuenta de que las respuestas a los problemas humanos modernos ya están a nuestro alrededor.

Bio … ¿qué?

Lo sabemos, tal vez sea un término nuevo para algunas personas, pero lo dividiremos para entender mejor el significado; biomimetismo es originario de la combinación de palabras griegas; bios (vida) y mimesis (imitación), lo cual significa literalmente imitación de la vida o la imitación de la vida (2). El biomimetismo es un campo novedoso popularizado por la bióloga estadounidense Janine Benyus, en su libro titulado “Biomimetismo: innovación inspirada por la naturaleza”, el cual nos indica que el biomimetismo estudia los modelos de la naturaleza y luego emula sus formas, procesos, sistemas y estrategias para resolver los problemas humanos de manera sostenible (3). Tal vez es complejo imaginar ahora cómo podemos emular estos tipos de procesos o sistemas, pero es más sencillo de lo que imaginas, ya conoces inventos donde se usaron estos criterios que más adelante veremos. 

Imitando a la naturaleza

Cuando los trenes bala pasan a través de túneles, el cambio en la resistencia del aire puede producir una explosión sónica audible a un cuarto de milla de distancia. Para un ingeniero ferroviario japonés que resultó ser también un observador de aves, el problema le recordó al martín pescador, un ave capaz de sumergirse en busca de presas sin hacer olas. Rediseñó la nariz del tren bala en forma de pico de martín pescador, salvando a su empresa de la ira de las personas que viven cerca de los túneles, al tiempo que consiguió un aumento del 10% en la velocidad y una mejora del 15% en la eficiencia energética gracias a la aerodinámica mejorada (4). Este es un clásico de la literatura e historia del biomimetismo, pero no solo queda ahí: existen un sinfín de aplicaciones y diseños basados en la naturaleza. Por ejemplo, un proyecto exitoso que imita los sistemas de la naturaleza para mejorar la tecnología de energía limpia es el desarrollo de palas de turbinas eólicas bioinspiradas, siendo 35% más eficientes que las turbinas eólicas convencionales (5). O la investigación realizada por Frank Fish y Juliann Battle, los cuales descubrieron que las protuberancias en el borde de las aletas de las ballenas jorobadas permiten realizar maniobras ágiles (6), dando lugar a que se pueda optimizar el diseño de palas de turbinas eólicas por la empresa  “WhalePower”.  

Así como podemos encontrar soluciones en animales como un ave o una ballena, también podemos encontrar soluciones en seres vivos más pequeños, en los microorganismos. En este caso hablaremos de las microalgas, las cuales aprovechan la luz solar y están adaptados para vivir en condiciones extremas debido a su estructura unicelular o multicelular simple, a su vez estas juegan un papel importante en la eliminación del CO2 , lo que las hace sostenibles y respetuosas con el ambiente (7). Como ejemplo, varios arquitectos y diseñadores han utilizado estos microorganismos en sus estructuras constructivas conceptuales, las fachadas de microalgas tienen propiedades funcionales considerando su propiedad para disminuir la emisión de CO2. La fachada que responde a la luz que respira, que puede abrirse y cerrarse según los cambios de temperatura, es parte de las torres de Abu Dhabi: cuando está oscuro (noche), las ventanas permanecerán cerradas; mientras que durante el día, se abrirán para permitir la aireación del edificio (8).

Biomimetismo en acción: el cono de la nariz del tren bala Shinkansen en Japón está inspirado en el pico de Kingfisher para disminuir el sonido generado por el tren de alta velocidad Fuente: NFAPost News Service (9)

La sostenibilidad en el biomimetismo   

Los efectos de nuestro estilo de vida actual en el ambiente están conduciendo a condiciones drásticas de cambios climáticos, así como el colapso de ecosistemas en la tierra, alejándonos del camino a la sostenibilidad. La forma de abordar esta situación es mantener los sistemas naturales o emular la naturaleza que ya es sostenible. Aunque se pone mucho énfasis teórico en la sostenibilidad, muy pocas lecciones de la naturaleza que tienden a ser sostenibles llegan al diseño.

Dar vida a los edificios. Fuente: Biomimicry New Zealand [10]

A través del biomimetismo, las personas pueden guiar el desarrollo de tecnologías que tengan consecuencias positivas para el ambiente, ya que las soluciones con bases biológicas han sido probadas con el tiempo por miles de millones de años de evolución y encarnan estrategias exitosas para prosperar en la Tierra. Así como mencione algunos ejemplos, queda mucho por investigar y aprender sobre el biomimetismo para que este paradigma madure: a través de prueba y error, los profesionales del diseño biomimético pueden evolucionar las mejores prácticas. Como en la naturaleza, las estrategias mal adaptadas deberían desaparecer rápidamente o pasar a otras mejor adaptadas, cada intento de biomimetismo aporta valor en forma de lecciones aprendidas y la práctica regular fomentará el sentido de la responsabilidad de cuidar la naturaleza, como mentora y fuente de inspiración para soluciones innovadoras. Tú puedes ser la siguiente persona en ayudar a la sostenibilidad de la Tierra, la solución puede estar en la naturaleza. 

Bibliografía

  1. Farmer M. Biomimicry: powering the world with lessons from nature [Internet]. Power Tecnology. 2020 [cited 20 February 2021]. Available from: https://www.power-technology.com/features/biomimicry-wind-turbine-tubercle-heliotrope-power-technology-research-design/?utm_source=Army%20Technology&utm_medium=website&utm_campaign=Must%20Read&utm_content=Image

  2. Aanuoluwapo OO, Ohis AC. Biomimetic Strategies for Climate Change Mitigation in the Built Environment. In: Energy Procedia. Elsevier Ltd; 2017. p. 3868–75. 

  3. Benyus J. Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. New York: Harper Collins, 2009; 1997. 

  4. Heimbch J. How the Kingfisher Inspired the Shape of a High-Speed Train [Internet]. 2020 [cited 2021 Feb 4]. Available from: https://www.treehugger.com/how-the-kingfisher-inspired-the-shape-of-a-high-speed-train-4864551

  5. Cooke L. Bio-inspired wind turbines with flexible blades are 35% more efficient [Internet]. 2017 [cited 2021 Feb 4]. Available from: https://inhabitat.com/bio-inspired-wind-turbines-with-flexible-blades-35-more-efficient/

  6. Fish FE, Battle JM. Hydrodynamic design of the humpback whale flipper. J Morphol [Internet]. 1995 Jul 1 [cited 2021 Feb 4];225(1):51–60. Available from: http://doi.wiley.com/10.1002/jmor.1052250105

  7. Deniz I, Keskin-Gundogdu T. Biomimetic Design for a Bioengineered World. In: Interdisciplinary Expansions in Engineering and Design With the Power of Biomimicry [Internet]. InTech; 2018 [cited 2021 Feb 4]. Available from: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.72912

  8. Cliento K. Al Bahar Towers Responsive Facade / Aedas | ArchDaily [Internet]. 2012 [cited 2021 Feb 4]. Available from: https://www.archdaily.com/270592/al-bahar-towers-responsive-facade-aedas

  9. The NFA Post. IIT Madras To Start A Course On Biomimicry, Taking Inspiration From Nature – The NFA Post [Internet]. The NFA Post. 2021 [cited 20 February 2021]. Available from: https://www.thenfapost.com/2020/08/10/iit-madras-to-start-a-course-on-biomimicry-taking-inspiration-from-nature/

  10. Biomimicry New Zealand. Bringing Buildings To Life – Biomimicry New Zealand [Internet]. Biomimicry New Zealand. 2021 [cited 23 February 2021]. Available from: https://biomimicry.org.nz/bringing-buildings-to-life/

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