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Innovación inspirada en la naturaleza

12 mayo, 2020
12 mayo, 2020 Agrobioteg

Innovación inspirada en la naturaleza: la ingeniería detrás de alas de insectos y el vuelo de las aves.

Como ya se ha mencionado en otros artículos, los estragos de la pandemia por COVID-19 tienen efectos agudos en diferentes aspectos de nuestras vidas; sin embargo, el estar sumergidos en un escenario altamente retador, impulsa a los seres humanos a crear nuevas soluciones a las necesidades emergentes. Naturalmente, el lector se preguntará por donde debe comenzar, ya que las ideas no crecen en los árboles, o ¿sí?

 

Si bien, literalmente las ideas no crecen en los árboles, la naturaleza ha sido vista como una fuente de inspiración para muchos diseñadores e ingenieros, debido a que plantas, animales e incluso microorganismos constantemente se ven inmersos en ambientes hostiles que les demandan la generación de nuevos mecanismos o estrategias para subsistir.

Recordemos al legendario Leonardo da Vinci. En sus tiempos los seres humanos estaban ligados a la tierra, no podíamos surcar los cielos con la elegancia que lo hacen las aves, al no estar dotados de grandes alas y huesos ligeros, pensar en volar era considerado un sueño futurista. Da Vinci no creía que esto fuera así, siempre se destacó por ser un apasionado observador de la anatomía de las aves y aunque sus diseños de máquinas voladoras no tuvieron éxito en llevar al hombre a los cielos, son considerados los primeros indicios documentados de diseños basados en animales. Tiempo después, los hermanos Wright lograron volar el primer avión más pesado que el aire basándose en sus observaciones sobre el vuelo de las palomas.

Diseños como los de Da Vinci y los hermanos Wrigth ahora forman parte de un campo de conocimiento denominado Biomimética, que se basa en investigaciones sobre mecanismos empleados por la naturaleza para resolver problemas de ingeniería, básicamente es innovación basada en la naturaleza.

Actualmente la aplicación de la biomimética ha tenido un gran éxito, los diseños inspirados en la naturaleza han abarcado problemáticas altamente complejas que han derivado en la generación de productos excepcionales. Un ejemplo muy popular es el rediseño del tren bala japonés, que alcanzaba velocidades de hasta 270 kilómetros por hora, no obstante, cada vez que el tren salía de un túnel producía un ruido tan estrepitoso que podía escucharse a 400 metros de distancia. El ingeniero, Eiji Nakatsu, era un ávido observador de pájaros y halló una solución inspirándose en el vuelo del martín pescador, en donde la clave era el diseño aerodinámico del pico de esta ave. Además, Nakatsu también corrigió otros aspectos del diseño basándose en las silenciosas plumas dentadas de una lechuza y el liso abdomen de un pingüino. El ingeniero no sólo redujo el ruido, también logró que su modelo fuera 10% más rápido y usará 15% menos electricidad que otros anteriores.

La generación de nuevos materiales también ha recurrido a la biomimética. Recientemente, un grupo de investigadores de la Universidad de Bristol están generando un material con propiedades antimicrobianas, es decir, que no permite el crecimiento de microorganismos y que, además, no requiere la adición de agentes químicos o antibióticos, debido a que sus características físicas resultan letales para algunas bacterias. El diseño de este material está basado en las alas de libélulas y cigarras que poseen estructuras nanométricas en forma de pilares que, al contacto, causan la perforación de membranas, deformación celular y estrés oxidativo en bacterias. Estos importantes hallazgos, ayudarán al diseño de mejores superficies antimicrobianas para posibles aplicaciones biomédicas, como implantes médicos y dispositivos que no dependen de antibióticos.

Ahora sabemos que la naturaleza además de asombrarnos con lugares paradisiacos y organismos maravillosos, también puede ser una excelente fuente de inspiración, entre sus bellas creaciones se esconden complejos diseños ingenieriles que pueden tener impactos sin precedentes.

¿Tienes algún proyecto o idea con potencial para resolver alguna problemática o simplemente te gustaría saber más? Contáctanos, en Agrobioteg te ayudaremos a capitalizar tus conocimientos y llevar tus proyectos al siguiente nivel.


Fuentes.

  • Nature:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-15471-x

  • ACS:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.5b08309

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.6b13666

  • The Royal Society:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2006.0127

  • UNAM:

https://www.revistaciencias.unam.mx/es/99-revistas/revista-ciencias-98/611-biomimetica-de-la-naturaleza-a-la-creacion-humana.html

  • JFS:

https://www.japanfs.org/en/news/archives/news_id027795.html

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