BIOMIMETISMO: LA INNOVACIÓN DEL FUTURO

 

El biomimetismo es el proceso de observar cómo la naturaleza hace las cosas en busca de inspiración para encontrar soluciones a problemas o crear nuevas invenciones, es un tema que me interesa mucho. Uno de los ejemplos más famosos de biomimetismo en acción es cuando George de Mestral desarrolló el velcro en 1941. El ingeniero eléctrico suizo caminaba por el bosque con su perro cuando notó que las semillas de la planta de bardana se aferraban a ellos. Al mirar más de cerca bajo el microscopio, vio que las semillas usaban una serie de ganchos para sujetarse a los lazos que se encuentran tanto en la tela de sus pantalones como en el pelaje de su perro. Después de varios años de experimentación e investigación, de Mestral patentó el cierre, que se convirtió en el producto conocido que muchas personas utilizan hoy en día.

Si bien los humanos han buscado inspiración en la naturaleza durante siglos, el biomimetismo no fue un concepto o campo ampliamente reconocido hasta 1997 cuando Janine Benyus usó el término en su libro Biomimicry: Innovation Inspired by Nature que cambió las reglas del juego.El libro que les recomiendo leer,  inspiró a científicos, ingenieros, diseñadores y otras personas de todo el mundo a observar la naturaleza y sus lecciones de 3.800 millones de años de evolución en busca de soluciones modernas.

El uso del biomimetismo para resolver un problema de diseño requiere que alguien no solo considere cómo la naturaleza hace algo, sino que también haga las preguntas correctas según las funciones que un diseño necesita para lograr su objetivo.

La naturaleza es elegante y eficiente, y utiliza solo la energía y los recursos que necesita para realizar sus funciones, lo que la convierte en el lugar perfecto para buscar inspiración.

 

Estos son algunos ejemplos del mundo real de cómo el biomimetismo ayudó a las empresas locales a descubrir nuevas soluciones para sus productos:

 

Sabiduría dispensada

Cuando GOJO Industries quiso hacer que sus dispensadores de líquidos fueran más eficientes en términos de energía, la pregunta que hicieron no fue "¿cómo hace la naturaleza un dispensador?" sino más bien "¿cómo distribuye y transfiere la naturaleza los fluidos?"

Emily Kennedy, doctora en biomimetismo, y el equipo de GOJO, observaron varios ejemplos de la naturaleza, como por ejemplo cómo los calamares se impulsan a través del agua, cómo las cobras escupen su veneno, cómo los árboles mueven el agua y los nutrientes hasta sus hojas contra la gravedad, y cómo el corazón humano bombea sangre. Estos ejemplos inspiraron cuatro solicitudes de patente de diseño de dispensación diferentes que utilizaron la mitad de la energía a través de diversas eficiencias operativas.

https://www.gojo.com/en-INT/Product-Catalog/Dispenser/ES8

Volviéndose loco

GOJO también descubrió que la naturaleza tenía una respuesta cuando querían diseñar un soporte de montaje versátil para su uso en varios entornos hospitalarios o de atención.

Los investigadores estudiaron la forma en que la naturaleza se adhiere, como las garras de los pájaros, las ventosas de estrellas de mar y las patas de murciélago. Cuando los humanos aprietan los puños, se necesita energía y estar en un estado activo. Sin embargo, las garras de murciélago están en estado de reposo cuando se aprietan y usan sus cuerpos como contrapeso mientras descansan. Usan energía cuando sus "manos" están abiertas; todo lo contrario a nosotros. La compañía anunció recientemente que esto inspiró el diseño de un nuevo mecanismo de sujeción.

 

Gecko "Pegamento"

Investigadores de la Universidad de Akron estudiaron el mecanismo que usan los geckos para adherirse y moverse en superficies. Estos investigadores convirtieron sus descubrimientos en Akron Ascent Innovations, una startup que lanzó un producto llamado ShearGrip, un adhesivo fuerte y seco que no deja residuos.

Descubrieron que las almohadillas de las patas de un gecko están cubiertas con millones de pelos microscópicos y flexibles. Estos pelos se acercan tanto a las superficies, que forman un enlace molecular que mantiene a los geckos en su lugar y se despega a medida que el gecko se mueve. Este mecanismo de fijación y separación llevó a los investigadores a crear nanofibras a base de polímeros que se utilizan para imitar esa función en la creación del nuevo y revolucionario adhesivo.

https://www.sheargrip.com/store

Hedgemon

La Startup Hedgemon, con sede en Cleveland, fue fundada en 2015 por la Universidad de Akron para analizar el problema de las conmociones cerebrales. El equipo comenzó a examinar animales que están hechos para recibir golpes y absorber golpes en la cabeza, como pájaros carpinteros, carneros y erizos. Explica que en cualquier casco, como para fútbol o ciclismo, generalmente hay tres capas principales: una capa exterior, a menudo hecha de policarbonato, una capa intermedia para absorber los impactos y una capa más interna para acolchado.  Hedgemon está trabajando para mejorar la capa intermedia. Los cascos de hoy en día generalmente son inadecuados cuando se trata de durabilidad de golpes múltiples para soportar múltiples impactos y funcionar al mismo nivel cada vez.

El equipo descubrió que las espinas de erizo están estructuradas para desviar los impactos al golpear púas adyacentes, iniciando un efecto de cascada que dispersa la carga en muchas direcciones diferentes en lugar de localizarla. El equipo ha realizado pruebas iniciales con revestimientos impresos en 3D en cascos basados ​​en este diseño con resultados prometedores que están a la par con las tecnologías actuales en uso. Los siguientes pasos para ellos son continuar optimizando el diseño utilizando técnicas de moldeo por inyección de polímeros que creen que mejorarán aún más los resultados.

Hace unos días concluí mi participación como observador cooperante  en un proyecto   de innovación abierta de la Universidad de Akron, que busca replicar el mecanismo por el que los girasoles giran buscando la luz. Al igual que todas  las plantas helio trópicas, los girasoles son plantas que poseen un fototropismo positivo, el cual se refiere a los movimientos que hacen algunos vegetales para orientar sus hojas o flores al sol. La particularidad es que responden solo a los rayos de luz azul. La idea es ver la posibilidad de replicar este movimiento natural para lograr diseñar paneles solares que puedan moverse con las mismas características y selectivamente. El grupo de estudio fue emocionante y apasionante; Aunque mi aporte solo estuvo referido a plantear preguntas que retasen al equipo desarrollador multidiciplinario.

Observemos la naturaleza en nuestra vida diaria; de seguro encontraremos notas para componer una melodía innovadora que podría ser de utilidad para la humanidad. 

Colaborador anónimo

Fuentes de información:

https://www.amazon.com/Biomimicry-Innovation-Inspired-by-Nature/dp/B007GN9PBY

https://getbestbooks.com/pdf-epub-biomimicry-innovation-inspired-by-nature-download/

 

19/07/2021

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