La musa animal
Madrid / 9 de abril de 2020
La naturaleza es una fuente inagotable de inspiración y un verdadero ejemplo de adaptación a los escenarios más extremos. El vuelo silencioso de los búhos o la bioluminiscencia de las luciérnagas son ejemplos asombrosos que el ser humano ha copiado en distintos desarrollos tecnológicos. Y es que millones de años de “ensayo y error” natural han servido de modelo para numerosos avances de la ciencia y la ingeniería.
Este papel de la naturaleza como musa del desarrollo científico se denomina biomímesis. En el mundo animal encontramos múltiples ejemplos de especies que han variado incluso su morfología para adaptarse a su entorno. Esto es precisamente lo que estudia esta rama científica, que busca la inspiración en los sistemas mecánicos o procesos químicos de la naturaleza para solucionar problemas propios del ser humano.
Aunque sea relativamente desconocida, esta ciencia no es en absoluto nueva. El propio Leonardo Da Vinci era uno de sus practicantes más asiduos. A través de la observación de la anatomía y los movimientos de pájaros y murciélagos de las aves construyó sus famosas máquinas voladoras. El Ornitóptero de este genio renacentista era similar a un ala delta. Contaba con amortiguadores que simulaban las patas de las aves para mitigar despegues y aterrizajes y, al contrario de los aviones actuales estaba provisto de un sistema de poleas que le permitía mover las alas. Incluso pensó en la posibilidad de saltar de esta máquina con un primitivo paracaídas.
El famoso Gustave Eiffel, estandarte de la arquitectura moderna, también se inspiró directamente en la naturaleza, en su caso en la anatomía humana. Para la concepción de su famosa torre parisina se basó en el análisis del fémur y cómo el peso óseo de esta extremidad sujeta todo nuestro cuerpo. Así consiguió levantar la torre más espectacular de su época y la más alta durante 40 años hasta que en 1930 le destronó el edificio Chrysler, en Nueva York.
Más recientemente, en los años 40, encontramos uno de los ejemplos más conocidos de biomímesis, el de George de Mestral. Después de un paseo con su perro, este ingeniero suizo se fijó en cómo las semillas de los cardos se quedaban enganchados en su pelaje. Descubrió que estas plantas tenían unas pequeñas púas con forma de gancho y comenzó a idear un proyecto con el que creó el primer cierre de gancho y bucle, que posteriormente seria mundialmente conocido como velcro.
Más recientemente, en los años 40, encontramos uno de los ejemplos más conocidos de biomímesis, el de George de Mestral. Después de un paseo con su perro, este ingeniero suizo se fijó en cómo las semillas de los cardos se quedaban enganchados en su pelaje. Descubrió que estas plantas tenían unas pequeñas púas con forma de gancho y comenzó a idear un proyecto con el que creó el primer cierre de gancho y bucle, que posteriormente seria mundialmente conocido como velcro.
Los ingenieros se han inspirado en el vuelo silencioso de los búhos para desarrollar el concepto de DinoTails, una solución que Siemens Gamesa utiliza en sus plataformas onshore para reducir el ruido que generan las palas
Las luciérnagas son insectos fascinantes. Todos conocemos su capacidad de brillar en la oscuridad, pero pocos sabemos cómo funciona esta bioluminiscencia. Estos escarabajos cuentan con una serie de órganos lumínicos debajo del abdomen que cuando absorben el oxígeno, este se combina con una sustancia llamada luciferina, generando una reacción química que produce luz. Precisamente el estudio de este proceso inspiró a un equipo internacional de científicos para la creación de LED más luminosos. Estas bombillas imitan la estructura microscópica de su abdomen compuesta por escamas irregulares que al no encajar entre sí amplían la luz que pasa.
Muchos conocen la relación entre la piel de los tiburones y el diseño de bañadores de alta competición que disminuyen la resistencia a agua. Sin embargo, la capacidad de repeler el agua de la piel de los tiburones también ha permitido diseñar revestimientos para las paredes de los hospitales que repelen las bacterias hospitalarias. Un gran avance dada la alta capacidad de estas bacterias para sobrevivir en las condiciones más adversas.
También encontramos ejemplos en los medios de transporte. El famoso tren bala nipón fue un orgullo nacional y colocó a Japón como uno de los países más punteros tecnológicamente. Sin embargo, también tuvo serios problemas. Su enorme potencia arrastraba una inmensa masa de aire comprimido a su paso que sonaba como el ¡bang! propio de un disparo. Un equipo de ingenieros encontró la solución a este problema en un pequeño pájaro multicolor: el martín pescador. El diseño puntiagudo de las nuevas locomotoras de los trenes bala copia el aerodinámico pico de esta ave, capaz de superar los 70 kilómetros por hora en vuelos de gran precisión y a ras de agua.
También encontramos ejemplos en los medios de transporte. El famoso tren bala nipón fue un orgullo nacional y colocó a Japón como uno de los países más punteros tecnológicamente. Sin embargo, también tuvo serios problemas. Su enorme potencia arrastraba una inmensa masa de aire comprimido a su paso que sonaba como el ¡bang! propio de un disparo. Un equipo de ingenieros encontró la solución a este problema en un pequeño pájaro multicolor: el martín pescador. El diseño puntiagudo de las nuevas locomotoras de los trenes bala copia el aerodinámico pico de esta ave, capaz de superar los 70 kilómetros por hora en vuelos de gran precisión y a ras de agua.
En el caso de la aeronáutica, a pesar de la diferencia sustancial en el batir de alas, muchos de sus desarrollos tecnológicos se han inspirado en el estudio de las aves. Un ejemplo perfecto lo encontramos en los “flaps”, unos pequeños alerones delanteros que mejoran la estabilidad del avión y se inspiran en un grupo de plumas de las aves, las álulas. Estas plumas se sitúan en el borde de ataque delantero, lo que serían nuestros pulgares, y sirven para aumentar la sustentación del ala a baja velocidad, reduciendo las turbulencias.
La inspiración natural también ha impulsado el desarrollo en el sector eólico. Uno de los grandes retos a los que se ha enfrentado históricamente esta industria ha sido la reducción del ruido que producen los aerogeneradores. Por ello, los ingenieros se han inspirado en el vuelo silencioso de los búhos para desarrollar el concepto de DinoTails. Esta solución tecnológica de vanguardia, que utiliza Siemens Gamesa en sus plataformas onshore, mejora el efecto del borde serrado mediante la incorporación de finos peines entre los dientes que generan pequeños flujos y que contribuyen aún más a reducir el ruido.
Estos son solo algunos ejemplos, pero todavía queda un gran potencial por explotar. La naturaleza nos lleva mucha ventaja con miles de millones de años en investigación y desarrollo. Este es un argumento más para conservar la biodiversidad de nuestro planeta y sus múltiples cualidades dignas de imitación.
Estos son solo algunos ejemplos, pero todavía queda un gran potencial por explotar. La naturaleza nos lleva mucha ventaja con miles de millones de años en investigación y desarrollo. Este es un argumento más para conservar la biodiversidad de nuestro planeta y sus múltiples cualidades dignas de imitación.
