Biomímesis: paradigma vanguardista inspirado en la naturaleza

Cada organismo ha evolucionado de distinta manera hasta lograr un modelo perfecto de ser vivo, adaptado a su hábitat y circunstancias. La biomímesis incluye también explorar las propiedades materiales y las secuencias que se encuentran en la naturaleza, y cómo se estructuran los sistemas biológicos completos. Las mejoras de diseño de la infraestructura, como puentes y turbinas que hoy vemos, se han inspirado en la biomímesis. Al examinar las estructuras biológicas, se pueden construir estructuras más sostenibles.

Innovaciones biomiméticas inspiradas en la evolución natural

Existen diversos ejemplos aplicados en el mundo, sean construcciones, edificaciones, sistemas de ventilación hasta la ropa que usamos. Un ejemplo es el mimetismo de la seda de araña para crear sistemas de cables para los puentes. Las arañas pueden crear redes fuertes pero livianas a través de patrones únicos. Usando esos patrones como inspiración, los arquitectos pudieron crear puentes colgantes de cable más eficientes.

Leonardo da Vinci aplicó la biomímesis al estudio de las aves con la esperanza de permitir el vuelo humano. Observó muy de cerca la anatomía y el vuelo de las aves e hizo numerosas notas y bocetos de sus observaciones y propuestas de máquinas voladoras conocidas hoy como aeroplanos. Su investigación más tarde inspiró a los hermanos Wright, quienes construyeron y volaron con éxito el primer avión operado por motor del mundo.

Otros ejemplos de biomímesis es la arquitectura del Eastgate Center de Mick Pearce, en Zimbabwe, un edificio que posee un sistema de ventilación a partir del aprendizaje del funcionamiento de los termiteros africanos construidos bajo los principios de la termorregulación, estos enormes túmulos se ventilan, refrigeran y calientan de forma natural a pesar de que la temperatura externa pueda llegar a alcanzar los 42°C.

De igual manera en Qatar arquitectos de la empresa Aesthetics Architectural GO group construyeron un edificio que en lugar de emplear sistemas de refrigeración de alto consumo, imitaron las estomas de un cactus (son los poros que las plantas usan para transpirar) los cuales solo los abren de noche cuando el ambiente es más fresco. Así, este edificio construido en el desierto hace frente al clima árido y caliente al utilizar persianas inteligentes en su superficie exterior, las cuales se abren y se cierran automáticamente para mantener la temperatura interna del edificio dependiendo de la hora.

La confección de trajes de buzo y de baño que reducen la fricción al agua imitando la piel del tiburón, la figura aerodinámica y la composición hidrofóbica que repele el agua de la piel del tiburón, está cubierta con tipos de escamas llamadas dentículos dérmicos, estos interrumpen la formación de remolinos y crean una zona de baja presión impulsando al tiburón hacia adelante y reduce enormemente la resistencia. Estos trajes de baño inspirados en la piel de tiburón se crearon con ayuda de la NASA y programas de simulación de dinámica de fluidos de la empresa ANSYS, los cuales recibieron mucha atención de los medios durante los Juegos Olímpicos de Beijing 2008, ya que Michael Phelps los usó y logró obtener 8 medallas de oro. Además, los dentículos también están cubiertos con crestas microscópicas que dificultan que las bacterias y otros gérmenes se adhieran a ellos. Esto lo convierte también en un ejemplo ideal para material de autolimpieza utilizado en hospitales y colegios.

La biomímesis puede ser igual de práctica cuando se trata de crear soluciones naturales para reemplazar los productos sintéticos y otros productos y materiales dañinos para el medioambiente. Existen ejemplos de diseño y producción industrial muy prometedores que puedan ser masificados en el mediano y largo plazo.

Embalajes tipo “nidos de abeja”

La empresa sueca Cellutech desarrolló un material de embalaje ecológico llamado “Cellufoam”, inspirado en la estructura de los nidos de abejas. Este material es ligero, resistente y completamente biodegradable, ya que está fabricado a partir de fibras de celulosa de madera. Su diseño hexagonal distribuye de manera uniforme la presión, lo que lo hace ideal para proteger productos frágiles.

“Escamas de pez” en fuselaje de aviones

El fabricante aeroespacial Airbus ha desarrollado una tecnología llamada “riblets” inspirada en las escamas de los peces. Estas escamas reducen la resistencia al agua, permitiendo que los peces se muevan de manera eficiente. Airbus aplicó esta idea en el diseño de la superficie del fuselaje de sus aviones, reduciendo la resistencia del aire y aumentando la eficiencia en el consumo de combustible hasta en un 1%.

“Cuero” de hongos

La producción de cuero de hongos, que es una alternativa al cuero de origen animal. Con el cuero de champiñón, los diseñadores pueden evitar la necesidad de utilizar el cuero sintético que es insostenible y de impacto ambiental sumamente negativo. Según un artículo de la Universidad de Princeton, el 35% de los microplásticos dañinos en los océanos del mundo provienen de materiales sintéticos.

Cepillos de dientes inspirados en plantas

La empresa Radius ha diseñado un cepillo de dientes llamado “Source” que imita la forma en que las plantas se ramifican en estructuras eficientes y fuertes. El mango del cepillo de dientes tiene un diseño de ramificación que utiliza menos material y proporciona una mayor resistencia en comparación con los mangos tradicionales.

Arquitectura termitera

Inspirado en los sistemas de ventilación de los termiteros, el edificio Eastgate en Harare, Zimbabue, utiliza un sistema de climatización natural que no requiere aire acondicionado mecánico. El edificio absorbe el calor durante el día y lo libera por la noche, manteniendo una temperatura interior confortable. Este diseño biomimético reduce el consumo de energía en un 90% en comparación con los edificios convencionales.

“Aletas de ballena” eólicas

La empresa WhalePower desarrolló turbinas eólicas que incorporan protuberancias llamadas “tubérculos” en el borde delantero de las palas, inspiradas en las aletas de las ballenas jorobadas. Estas protuberancias reducen la resistencia al aire y aumentan la eficiencia en la generación de energía eólica en un 20%.

“Hojas de loto” en el mundo textil

La empresa Nanex desarrolló una tecnología llamada “Always Dry”, que imita la superficie de las hojas de loto. Estas hojas poseen una estructura microscópica que repele el agua y las partículas de suciedad. La tecnología Always Dry se aplica a las telas, creando una superficie que repele líquidos y evita que la suciedad se adhiera, lo que facilita la limpieza y reduce

En nuestro país en mayo del 2022 el Instituto Nacional de Calidad (Inacal) del Ministerio de la Producción, aprobó la Guía Peruana GP 127:2021. Economía Circular, con el objetivo de orientar a las organizaciones públicas y privadas sobre cómo habilitar los principios de la economía circular. Se estipula que el concepto de economía circular integra diversos principios, como la economía azul (utilización de recursos en sistemas de cascada), la economía del rendimiento (venta de desempeño en vez de productos), la biomimesis (innovación basada en la naturaleza), el capitalismo natural (reconocimiento de la dependencia crucial de las empresas en la naturaleza), la ecología y simbiosis industrial (donde los residuos y subproductos de una organización se convierten en insumos para otra), además del diseño regenerativo (sistemas que renuevan o regeneran la energía y los materiales que consumen), entre otros aspectos.

La naturaleza ya ha probado muchas de las soluciones que necesitamos enfrentar para vivir diariamente. Por ende, emular sus respuestas puede permitirnos comprender de la mejor manera el mundo que nos rodea y entender cómo la naturaleza ha abordado las dificultades ecológicas de manera evolutiva que resultan ser sostenibles en términos de conservación del medioambiente. En sencillo, la biomímesis propone la satisfacción de diversas necesidades de manera inteligente y responsable amparada en la evolución natural.

Sin duda, esta mirada vanguardista será parte de un mundo basado en la bioeconomía, donde el capital genético ecosistémico tendrá más valor que el mismo oro o diamantes. Ciertamente, podría devenir en una estrategia de gestión corporativa sostenible de largo aliento impulsada por la innovación y el adecuado entendimiento e integración de procesos biológicos.