Biónico

La biónica es la aplicación de un método o un sistema procedente de la naturaleza en campos como la arquitectura, el diseño, la tecnología o la ingeniería. La palabra está compuesta por bios, que significa vida, e -ico, que quiere decir “relativo a”.

El ser humano lleva inspirándose en la naturaleza desde prácticamente siempre. Por ejemplo, en el diseño y construcción de edificios ha sido frecuente mirar la estructura de los animales y las plantas, ya sea en el diseño de grandes complejos o pequeños objetos. Dentro del mundo de la biónica existe un conjunto de disciplinas denominadas ingeniería biónica, que tienen como premisa el aunar sistemas biológicos y electrónicos. Un buen ejemplo de esto son las prótesis capaces de reaccionar a una señal biológica. También lo es la inteligencia artificial, que no es más que una recreación artificial de algo que solo se encuentra en la naturaleza.

En definitiva, cuando hablamos de biónica no referimos a la observación de cualquier elemento o patrón que se encuentre de forma natural en nuestro planeta. Todo, con el objetivo de aplicarlo de forma beneficiosa para el ser humano. Existe una larga lista de inventos que han sido copiados de plantas y animales. En los siguientes apartados encontrarás algunos ejemplos que, como mínimo, te llamarán mucho la atención.

Los mejores inventos que tienen su origen en la naturaleza

Esta selección demuestra cómo el ser humano ha usado la biónica y la biomimética para crear inventos útiles en distintos aspectos de nuestras vidas.

Velcro, el invento inspirado en unas semillas

Velcro

Es posible que recientemente hayas tenido un objeto en las manos que incorpora un enganche tipo Velcro. Y concordarás con nosotros en lo fácil que es de utilizar. El responsable de este invento fue el ingeniero suizo George de Mestral, que lo tuvo listo para el año 1941. Mientras se encontraba de vacaciones en los Alpes, salió a pasear. Entonces se fijó en que las semillas de bardana se pegaban a los calcetines de lana y a otras prendas, como su abrigo. Este hecho hizo que se le encendiera la bombilla. Primero, descubrió que el motivo. Por lo visto, la semilla de bardana está cubierta por pequeños ganchos. Estos son los responsables de que se engancharan en casi cualquier tela.

De Mestral imitó este sistema en el enganche Velcro, aunque en su caso el material elegido fue el nailon, que se utilizó tanto para los ganchos como para la zona adherente. El Velcro resultó ser un gran invento que llegó a estar presente en la ropa de los astronautas de la NASA. A partir de entonces, no es difícil encontrarse con un Velcro (o una imitación) en infinidad de productos.

Nadadores más rápidos gracias a la piel de tiburón

Este verano, finalmente, se han podido celebrar las olimpiadas de Tokio. Y la natación, con sus distintas disciplinas, es uno de los platos fuertes de la competición. Claro, la velocidad máxima que es capaz de alcanzar un nadador es determinante en el resultado final. El traje de baño influye en este sentido y las marcas especializadas son conscientes. Por eso, buscan maneras de diseñar trajes que permitan a los nadadores alcanzar velocidades más altas.

Speedo Fastskin, uno de los trajes de baño más rápidos, se ha inspirado directamente en la piel del tiburón. Este animal marino está recubierto por diez escamas por milímetro que tienen un efecto similar a las hendiduras de una pelota de golf. Producen micro-turbulencias que hacen que el agua gire sobre la superficie del cuerpo del tiburón. Esto, a su vez, reduce el efecto arrastre del agua alrededor de su cuerpo. Esa estructura diminuta ha sido imitada por Speedo en su traje para conseguir el mismo efecto y permitir que los nadadores sean más rápidos. Asimismo, hay empresas que producen pintura para barcos que utilizan el mismo principio.

La tela de araña y los chalecos antibalas

9 tecnologías que hemos copiado de la naturaleza 1

La tela de araña y sus hebras son tan fuertes gracias al polímero proteico del que están compuestas. Sin embargo, la araña les proporciona una microestructura especial masajeando las hebras. Así consigue que, además de fuertes, sean elásticas.

Algunos investigadores se han fijado en las propiedades de la tela de araña. La idea pasa por crear un polímero similar para diseñar materiales de gran resistencia como el Kevlar o la fibra de carbono. Con ellos es posible crear chalecos antibalas que, además de ser muy resistentes, cuenten con cierta elasticidad. Con todo, la cosa no queda ahí. El diseño de la tela de araña también podría ser útil para diseñar cuerdas o las palas de un aerogenerador.

El termitero y la ventilación de edificios

En la capital de Zimbabwe, Harare, se encuentra el Eastgate Center, un edificio que se ventila y enfría de forma natural, como si de un termitero se tratase. Los montículos creados por las termitas son húmedos y mantienen una temperatura estable en su interior. Esto es posible gracias a un diseño que favorece el intercambio de aire. Mediante la apertura de ciertos canales, el aire caliente se expulsa y se reemplaza por aire más frío procedente del suelo.

El Eastgate Center utiliza un principio similar. En primer lugar, está construido con materiales de alta capacidad calorífica. Por eso, el calor generado por los aparatos eléctricos y por los humanos es absorbido por la construcción sin que la temperatura del aire aumente. Además, como sucede en los termiteros, el aire frío que se extrae de la parte inferior del edificio es conducido por chimeneas para eliminar el aire caliente. Todo esto sucede durante la tarde y la noche para que al día siguiente el edificio disponga de una temperatura agradable.

Optimizando las redes de transporte gracias al moho de limo

Crear una red de transporte eficiente, ya sea ferroviaria o de cualquier otro tipo, es vital en las grandes ciudades. Algunos científicos japoneses han descubierto que el moho de limo puede ayudar bastante en este aspecto. Este organismo unicelular siempre crece de la forma más óptima en relación con la fuente de alimento de la que vive. Así crea canales eficientes que son capaces de transportar los nutrientes.

El experimento que idearon los investigadores no tiene desperdicio. Sobre un mapa de la ciudad de Tokio colocaron un moho de limo. Cada estación de la red ferroviaria de la ciudad fue representado por un copo de avena. El moho creció en todas direcciones, pero en el momento en el que se encontró con un copo de avena optimizó sus canales de transporte para obtener nutrientes. Este proceso se repetía a medida que iba encontrando más copos de avena. Cuando el experimento terminó, el mapa creado copiaba exactamente la red ferroviaria real de Tokio.

Gracias a esta capacidad, es posible crear simulaciones que ayuden a desarrollar programas informáticos. Con ellos se obtendría la solución más económica y segura a la hora de crear una red de transporte. El moho de limo se puede considerar un complemento muy importante en el modelado por ordenador.

Los gecónidos y la innovación en el campo espacial

Gecko

La NASA está aprendiendo mucho de algunas características del gecko. Estos animales tienen unos diminutos pelos en las patas que les permiten agarrarse y trepar por cualquier pared. Lo más interesante es que su efectividad no disminuye con el tiempo, además de volverse más pegajoso a medida que presionan las patas sobre la superficie.

Se está desarrollando un material sintético similar, con pequeños pelos que se adhieren a una superficie cuando se aplica fuerza sobre ella. En el futuro, estos objetos podrían convertirse en anclas dentro de la Estación Espacial Internacional. También es una tecnología válida para el exterior, ideal para robots de reparación y de inspección. Y volviendo a nuestro planeta, el mismo principio ha sido empleado por los investigadores de la Universidad de Stanford para crear pequeños robots capaces de arrastrar 2000 veces su propio peso.

La velocidad del guepardo en un robot

Si la idea es obtener un robot veloz, nada mejor que fijarse en el guepardo. Un equipo dirigido por el profesor Sangbae Kim del MIT ha construido un clon robótico de dicho animal. Este es capaz de alcanzar los 21 kilómetros por hora y saltar obstáculos por sí mismo. El proyecto busca comprender cómo funciona la locomoción de los animales. Así será posible descubrir dónde radica su eficiencia a la hora de correr por el campo y aplicar sus patrones en el mundo de la ingeniería. Incluso mencionan que podría tener una aplicación interesante en el mundo automovilístico.

Una aguja inspirada en la avispa

El aguijón de la avispa es un buen punto de partida si se trata de crear agujas más precisas para la cirugía cerebral. Así lo cree el Dr. Ferdinando Rodríguez y Baena del Imperial College, que ha pasado los últimos seis años desarrollándola.

Para hacerlo se ha fijado en una avispa concreta, la avispa de la madera. Este pequeño insecto utiliza su aguijón para perforar la madera y poner sus huevos. La biomimética ha llevado a crear una aguja similar que estará controlada por ordenador y que se moverá gracias a pequeños ejes de polímero. El objetivo es minimizar el daño en intervenciones delicadas protegiendo las zonas circundantes.

La ballena y las turbinas de viento

Ballenas

La ballena jorobada pesa unas 36 toneladas, pero eso no le impide moverse por el mar con soltura y eficiencia. Según el investigador Frank Fish, las habilidades aerodinámicas de la ballena provienen de unas protuberancias irregulares situadas en las aletas. Como sucede en el mundo de la aviación, la ballena sitúa las aletas en distintos ángulos para aumentar su sustentación. Curiosamente, si hay demasiada inclinación la ballena se detiene mediante la creación de turbulencias y remolinos en el agua. Con esta técnica, es capaz de maniobrar en zonas estrechas.

La aplicación en el mundo de la tecnología y la ingeniería se centra en las turbinas eólicas. Fish se dio cuenta de que estas son más eficientes y silenciosas cuando tienen un borde dentado, al igual que la aleta de la ballena. Este aspecto presente en la naturaleza ha sido aplicado por WhalePower, una empresa que desarrolla una gama de productos con una tecnología similar. Las protuberancias en las aletas de este gigante de casi 40 toneladas se han aplicado en turbinas eólicas, turbinas hidroeléctricas, bombas de riego, bombas de ventilación.

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