Siempre imitando a la Naturaleza

                         

Las patas de un reptil… La salamanquesa o ‘gecko’ no vive bajo las leyes de la gravedad. Por ello, este pequeño reptil, que asciende paredes verticales y se desplaza boca abajo sin inmutarse, ha fascinado con recurrencia a la comunidad científica. Su milagrosa capacidad, aparte de inspirar mitologías (como el trepamuros Spiderman), ha servido para estudiar los mecanismos de agarre y las fuerzas de sujeción. El secreto de la salmanquesa reside en las nanoespátulas que tiene en sus patas. Gracias a las fuerzas de Van der Waalt, unas atracciones de corto alcance entre átomos, los ‘geckos’ pueden pegarse y despegarse de casi cualquier superficie en cualquier ángulo. FOTO: PIXABAY

Basándose en las habilidades de la salmanquesa, la NASA ha desarrollado el Gecko Gripper (en la imagen), un robot que emula la adherencia del reptil y podría explorar entornos inaccesibles y realizar tareas de mantenimiento en las naves espaciales. DARPA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de la Defensa de EE UU, presentó en su programa Z-Man unas manoplas que permiten a un humano de hasta 100 kilos trepar por una superficie vertical como si fuera el mismísimo hombre-araña. El ‘gecko’ ha inspirado otras aplicaciones, como la reconstrucción de vasos sanguíneos y la reparación de úlceras en el tracto digestivo. Además de nuevos y más resistentes pegamentos que no dejan mancha. FOTO: NASA

…y también en ‘gadgets’ trepadores El gecko también ha inspirado otras creaciones en el campo de la investigación: el Sticky Bot, por ejemplo, es un robot desarrollado por la Universidad de Stanford que calca la fisonomía del reptil y que se desplaza de manera autónoma. Existen también robots que imitan las patitas laterales de los escarabajos y pueden desplazarse por una malla sin caerse,  FOTO: WIKIMEDIA

La casa de las termitas… No somos los primeros en construir, no somos los primeros en optimizar el espacio, impermeabilizar o calentar una estructura. La pionera y ‘madre’ de la biomímesis, pronunciadas durante una charla TED, se aplican perfectamente a los nidos de las termitas. Orientados al sol, sus montículos porosos (que además le dan apariencia de rascacielos) están horadados por cientos de canales que posibilitan un sistema de ventilación único. Gracias a estos túneles, y teniendo en cuenta los postulados básicos de la física, el oxígeno entra y el dióxido de carbono sale. Así, estos prodigios de la arquitectura mantienen niveles estables de humedad y temperatura, especialmente en la parte central, donde vive la reina. FOTO: HONZA SOUKUP (FLICKR)

La piel del tiburón… No hay bacteria que pueda penetrar la piel de un tiburón. Su textura denticular, compuesta de miles de nanoescamas, impide que cualquier microorganismo nocivo se pueda adherir a ella y le convierte en un acorazado antiséptico. Su forma de desplazarse por el agua, además, ha sido estudiada por su capacidad hidrodinámica. FOTO: WIKIMEDIA

…para combatir bacterias hospitalarias Inspirándose en este depredador del mar, varias compañías han desarrollado revestimientos para las paredes de los hospitales con el objetivo de repeler a las bacterias hospitalarias, aquellas que se fortalecen sobreviviendo en las condiciones más adversas. La piel del escualo ha inspirado también trajes de natación que disminuyen la resistencia del nadador al agua y que, como los tiburones, generan vórtices y micro-remolinos al nadar y alcanzan grandes velocidades. De hecho, varios nadadores, entre ellos el plusmarquista y mejor olímpico Michael Phelps, usaron estos trajes hasta que la Federación los prohibió en 2010. FOTO: NIAID (FLICKR)

El caparazón de un escarabajo… El escarabajo de Namibia, pese a vivir en un clima desértico, nunca pasa sed. Sabe cómo almacenar de manera natural el agua que flota en la atmósfera. Un sistema que parece mágico pero que tiene una explicación sencilla: posee unos pequeños bultos, protegidos por lados cerosos, que atraen el agua de contenida en las brisas húmedas, líquido que después se condensa en su caparazón y se desliza directamente hasta su boca. FOTO: WIKIMEDIA

 

…para botellas que se llenan solas de agua El escarabajo de Namibia impulsó a la empresa NBD Nano al desarrollo de un prototipo de botella que se llena sola. Recubierta de materiales que atraen y repelen el agua, la combinación posibilita que el líquido se condense dentro del envase. La compañía tiene también en su haber una tecnología que hace que las huellas dactilares no se quedan en superficies de metal y cristal para evitar que se repliquen con fines ilícitos. También inspirada en el insecto, la firma Seawater Greenhouse edifica invernaderos que transforman el vapor marino y en agua para los cultivos. FOTO: Public Domain Pictures

 

Una planta fastidiosa… Las semillas del cardo tienen la particularidad de engancharse a todo lo que toquen. Ovejas y otros animales han sufrido el poder de adherencia de esta planta, y cualquiera que haya paseado por el campo se habrá llevado el cardo a casa enganchado en las perneras del pantalón. Un contratiempo que, a finales de la década de los cuarenta, le sucedió al inventor suizo Georges de Mestral y a su perro. FOTO: WIKIMEDIA

…para un invento universal El inventor desenganchó las semillas de cardo de su mascota y tuvo una revelación: ¿por qué no crear un sistema de agarre basado en esta planta tan pegajosa? De Mestral desarrolló entonces el velcro, término compuesto de las palabras velours (terciopelo) y crouchet (gancho), un sistema que consta de dos tiras que se enganchan entre sí y que se convertiría en universal cuando la NASA comenzó a usarlo en sus trajes de astronauta. “Hay casos en los que la naturaleza nos ayuda por puro azar”, dice Aparicio. El encuentro entre De Mestral y el cardo, a la postre feliz, daría lugar a uno de los productos más comercializados del mundo. FOTO: WIKIMEDIA

La capacidad de adaptación de los cactus… Poblador de los climas más extremos, el cactus se adapta a todo. Los ‘cactae’ son los vegetales que mejor dosifican el agua; además, sus espinas (son hojas que han evolucionado para minimizar la pérdida de líquido) les protegen de todo animal que quiera extraer su agua. Son también un ejemplo de aprovechamiento de recursos: por la noche el cactus traspira, ya que por el día, cuando tienen que soportar temperaturas que superan los 50 grados, ‘elige’ retener el agua en su interior. FOTO: PIXABAY

…para un hotel biointeligente en Catar De igual manera a su inspiración vegetal, el Cactus Sprouts Hotel de Doha (Catar), uno de los múltiples ejemplos de arquitectura biomimética, regula su temperatura. Las persianas inteligentes que protegen sus ventanas dejan pasar más o menos luz solar en función de la temperatura exterior para mantener un ambiente térmico adecuado. El edificio, pensado para adaptarse al clima desértico catarí, convierte además el CO2 en oxígeno gracias a una bóveda repleta de vegetación y acredita huella de carbono cero, además de tener sistemas de reciclaje de agua y abastecerse de energía fotovoltaica. FOTO: PINTEREST

La hoja del loto… para revestimientos impermeables En la flor de loto el agua no cala. Este vegetal, protagonista de impresionantes imágenes en las que se aprecian sus propiedades hidrófugas, ha servido de inspiración para fabricar revestimientos y superficies que aúnan impermeabilidad y cualidades antibacterianas. En la actualidad, además, se están empezando a utilizar materiales inspirados en la flor de loto para recubrir las fachadas de algunos inmuebles y anular los efectos de la humedad y las precipitaciones. FOTO: WIKIMEDIA

(Y toda la naturaleza para las obras de Gaudí) Gaudí, devoto de la belleza de lo natural, hizo de los árboles un motivo técnico y decorativo que emplearía en una de sus obras cumbre, la Sagrada Familia. Las columnas y la bóveda de la exuberante iglesia barcelonesa son una especie de bosque esculpido. Debajo de él yacen otras formas pétreas: moluscos, tortugas, frutas. Gaudí sacó provecho de su amor por la naturaleza en otras construcciones, como el Park Güell, poblado de piedras que podrían ser reptiles, o la Casa Milà, donde impera la línea curva como símbolo del crecimiento orgánico. “Lo hicieron muchos otros artistas, entre ellos genios como Da Vinci o Dalí”, añade Aparicio. FOTO: WIKIMEDIA

Ojos de insectos… Los insectos pueden percibir movimientos fugaces en un rango de casi 360 grados. No ven, eso sí, como si miraran a través de un caleidoscopio, como su visión ha sido representada artísticamente en el cine. Compuestos de muchas facetas individuales, sus ojos perciben las imágenes como si fueran un mosaico pixelado, pero pueden detectar una gama mayor de colores, la polarización de la luz y mandar señales casi instantáneas a su sistema nervioso gracias a sus fotorreceptores. FOTO: PIXABAY

…para sistemas de visión nocturna Algunos insectos nocturnos han desarrollado su visión hasta poder ver en la oscuridad y adaptarse a diferentes grados de brillo y color. De ellos han tomado inspiración varios fabricantes de vehículos, que han creado algoritmos inteligentes para ayudar en la conducción nocturna. Igual que los insectos, el algoritmo puede detectar y procesar en tiempos ínfimos señales lumínicas repentinas, como los faros de un coche que pasa en sentido contrario, y adaptar la imagen de la cámara que llevemos instalada. Por otro lado, investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han desarrollado unas lentes que permiten ver colores que el ojo humano no está preparado para percibir, y que ciertos animales tetracrómatas (aquellos con cuatro tipos de fotorreceptores por los tres de los humanos) sí aprecian. FOTO: WIKIMEDIA

Una variedad de helecho… La Polystichum munitum, el helecho de espada occidental, es una planta con una estructura peculiar: sus hojas, compuestas de formas fractales, posibilitan un almacenamiento de energía eficiente y una óptima circulación del agua. FOTO: BREWBOOKS (FLICKR)

…para multiplicar por 30 la capacidad de los supercondensadores Basándose en la estructura del helecho, un equipo de la RMIT University ha desarrollado un electrodo de grafeno que podría incrementar 30 veces la capacidad de almacenamiento de los supercondensadores, unos dispositivos de almacenamiento de energía utilizados en, por ejemplo, vehículos eléctricos. FOTO: RMIT UNIVERSITY

                El ser humano copia a la naturaleza? Descubre qué es el biomimetismo

La naturaleza ha cautivado e inspirado al ser humano durante miles de años. Desde nuestros ancestros que vivían en cuevas y pintaban animales en sus paredes, hasta fotógrafos y pintores que nos deleitan con sus obras en la actualidad. Sin embargo, hoy no os hablaré de cómo nos maravilla la naturaleza por su belleza a nivel artístico, sino por su “ingenio”.

 

El velcro es el ejemplo más conocido de biomimetismo. El que lo creó se dio cuenta de que la planta mostrada a la izquierda llamada bardana (Arctium lappa), se le quedaba enganchada entre los tejidos de la ropa porque tiene una serie de pinchos terminados en ganchos. Se inspiró en ella para crear el velcro que conocemos ahora. A la derecha vemos la imagen aumentada del velcro, cómo se emulan los ganchos de la planta. La foto de la izquierda es tomada de http://www.fayerwayer.com y la de la derecha es de Richard Clark.

Lo cierto es que desde siempre, los humanos, nos hemos fijado asombrados cómo la Naturaleza hacía “milagros” ante nuestros propios ojos, y, cuando alcanzamos las tecnologías adecuadas… ¡La imitamos!

       El hombre cuando intenta imitar un paisaje, por ejemplo,  o una escena muerta, en principio no pasa de utilizar una habilidad técnica. Pero esa habilidad técnica tiene un fin en sí muy importante, que es la necesidad de controlar  los elementos, de descubrir los matices, el cómo se manifiestan cada uno de los factores que van a despertar en nosotros  las diversas sensaciones, que van activar en nosotros la sensibilidad interna. Pero además, esas imitaciones han tenido, sobre todo, un sentido práctico para mejorar nuestras vidas, y conseguir operativas antes imposibles.

Emilio Silvera

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