La biomimética, también designada como biomímesis (del inglés biomimicry), es un área poco conocida del conocimiento; se dedica a estudiar la naturaleza como fuente de inspiración para crear nuevas tecnologías, aunque en realidad no es nada novedosa.
Uno de los primeros en practicarla fue Leonardo DaVinci, quien a través de la observación meticulosa de la anatomía de las aves trató de construir diversas máquinas voladoras; anteriores a Da Vinci también hubo otros que intentaron imitar el vuelo de los pájaros. La figura muestra su retrato, junto a una página de su ‘Códice sobre el vuelo de los pájaros’ de 1505.
Se dice que el ingeniero francés Gustave Eiffel diseñó su famosa torre en París simulando la parte superior del fémur, ya que es el hueso más fuerte de la estructura del esqueleto humano, y actúa como sostén de todo lo que está por encima.
Janine Benyus
Janine Benyus, graduada de la universidad de Rutgers en Administración de Recursos Naturales y Literatura Inglesa, introdujo en 1997 el término ‘biomimesis’ en su libro ‘Biomimicry, Innovation Inspired by Nature’, que despertó el interés sobre el tema entre los diseñadores e ingenieros de todo el mundo. En total, Janine ha publicado un total de seis libros sobre el tema.
Sin embargo el ‘descubridor’ moderno de la biomimética, o al menos el primero que llamó la atención sobre el tema, y le dio un nombre, fue el bioquímico estadounidense Otto Schmitt, alrededor de los años 50 del siglo pasado. A Schmitt no se le reconoce contribución alguna en esta área del conocimiento, aunque sí en la creación de la Ingeniería Biomédica y como el inventor del amplificador diferencial.
¿En qué consiste la biomimética?
La idea fundamental de la biomimética es estudiar la naturaleza para conocer sus soluciones a determinados problemas, y aplicar ese conocimiento para crear o mejorar diversas tecnologías. Por ejemplo: ¿por qué algunas plantas repelen el agua? ¿Cómo es que las lagartijas caminan por la pared e incluso por el techo? Hay muchas preguntas de ese orden que aún no han sido investigadas, o que aún no tienen respuesta aunque han sido investigadas.
El razonamiento es simple; los promotores de la biomímesis consideran que, durante millones de años de evolución, la naturaleza ha creado estructuras, procesos y diseños óptimos que es posible imitar, o que pueden servir de inspiración para resolver problemas contemporáneos; piensan que la solución a muchos problemas se puede encontrar observando cómo funciona la naturaleza. Por ejemplo, en el tema del medio ambiente es posible tratar de imitar procesos naturales que permitan filtrar el aire, depurar el agua y nutrir el suelo de forma ecológica.
La biomimética no se puede considerar una ciencia, ya que éstas se dedican a buscar leyes o principios fundamentales, lo que en este caso no existe; en realidad es sólo una forma más profunda de valorar el mundo que nos rodea, teniendo siempre presente lo que es posible aprender de las soluciones de la naturaleza en todos los sentidos.
Hoy día se reconocen tres ángulos o métodos de aproximación a la biomimética que podrían ser de utilidad para ingenieros, arquitectos y diseñadores industriales. Uno de ellos considera la abstracción formal de la naturaleza para diseñar texturas y proporciones; el segundo estudia el análisis y funcionamiento de los seres vivos para aplicarlos a estructuras, mecanismos y el tránsito de fluidos o del calor. El restante se refiere al estudio microscópico de las partes que integran un ser vivo.
AskNature
En 1998 Janine Benyus, y su colega Dayna Baumeister, fundaron el ‘Gremio de la Biomimesis’ (Biomimicry Guild) en Montana, EE.UU., con un enfoque biológico de investigación, con la intención de promover la imitación de modelos naturales en el desarrollo de nuevos productos. En 2005 Benyus creó el Instituto de Biomimesis (The Institute of Biomimicry, TIB) que en 2008 lanzó AskNature, una base de datos literarios-biológicos de código abierto, similar a una red social, para que cualquiera registre lo que observa en la naturaleza y sugiera aplicaciones. Allí se pueden encontrar muchos ejemplos de aplicación.
Algunos ejemplos
Un ejemplo de aplicación de los criterios biomiméticos es el del tren bala japonés Shinkansen. Al rediseñar el frente del tren, siguiendo la forma del pico del Martín Pescador (alcedo atthis), fue posible eliminar las detonaciones causadas por el brusco cambio de presión a la salida de los túneles. No ha sido posible encontrar una forma aerodinámica más eficiente utilizando otros medios, ni siquiera con la ayuda de la informática más actualizada.
Otro ejemplo es el complejo de oficinas del Centro Eastgate de Zimbabwe, construido en 1996. Al diseñar el edificio el arquitecto Mick Pearce estudió el flujo de aire dentro de una colonia de termitas. En esas colonias las variaciones de temperatura interna son mucho menores que las variaciones externas, aunque la temperatura media interna varía según las estaciones.
La temperatura dentro del edificio se regula abriendo o cerrando entradas de aire, sin utilizar refrigeración central. El aire fresco entra por la base del edificio y el caliente escapa por la chimenea. Se usa vegetación como ayuda para reflejar la radiación solar.
Otra aplicación se basó en la impermeabilidad de las hojas de la Flor de Loto (Nelumbo nucifera). Su superficie repele el agua con gran eficacia. Al microscopio se observa una superficie muy rugosa y extremadamente irregular, donde cada rugosidad está cubierta de pelos nanométricos formados por cadenas largas de hidrocarburos. Esos pelos son hidrófobos; es decir, repelen el agua porque las gotas no tienen donde aferrarse, incluso las muy pequeñas.
Cuando las gotas se deslizan por la hoja arrastran consigo la suciedad que se ha ido depositando en la superficie y la mantienen limpia; esta particularidad se ha descrito en la literatura como efecto Lotus. Sobre la base de este efecto ya existen en la actualidad patentes de pinturas protectoras que repelen el agua para conservar limpias las superficies.
Un último ejemplo es un proyecto de turbinas eólicas en Colombia, aún en estudio, con las aspas inspiradas en la forma de las semillas de la triplaris americana. Se espera que sean capaces de trabajar con muy poca fuerza del viento.
Bibliografía
Otto Schmitt, biofísico e inventor extraordinario; https://es.wiki2.wiki/wiki/Wayback_Machine y http://oldsite.thebakken.org/research/Schmitt/Otto-intro.htm.
Janine Benyus – Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Janine_Benyus
Biomimetics, a new science. | ROSSINiLLUMINA; https://rossinigroup.it/blog/en/biomimetics-a-new-science/index.html.
Passively Cooled Building Inspired by Termite Mounds — Innovation — AskNature; https://asknature.org/innovation/passively-cooled-building-inspired-by-termite-mounds/.
Self-Cleaning Surfaces Using the Lotus Effect, 2017; https://www.researchgate.net/publication/279947715.
Biomimicry: A History | eHISTORY; https://ehistory.osu.edu/exhibitions/biomimicry-a-history.
Biomimética: 10 diseños que imitan la naturaleza – *faircompanies; https://faircompanies.com/articles/biomimetica-10-disenos-que-imitan-la-naturaleza/.
BIOMIMÉTICA O BIOMÍMESIS (II PARTE: Historia de la biomimética); http://documentacion-cultura-biblioteca.blogspot.com/2020/10/biomimetica-o-biomimesis-ii-parte.html.
Biomimética de la naturaleza a la creación humana (PDF); https://www.researchgate.net/publication/49588261_Biomimetica_de_la_naturaleza_a_la_creacion_humana.
Passively Cooled Building Inspired by Termite Mounds — Innovation — AskNature; https://asknature.org/innovation/passively-cooled-building-inspired-by-termite-mounds/.
Low-Wind Turbines Inspired by Winged Seeds, https://asknature.org/innovation/low-wind-turbines-inspired-by-winged-seeds/