dana_b92
Usuario (Argentina)
Éste es un trabajo que realicé (en forma grupal) para la materia Comunicación de Diseño Industrial. Es una investigación de un tema a elección relacionado con el diseño, para desarrollar y exponer en wikipedia. El artículo es sobre Biomimesis, es una modalidad de diseño que copia a la naturaleza con el fin de solucionar temas que ésta ya ha resuelto. Este es el artículo de Wikipedia redactado por mi y mis compañeros. Biomimesis Biomímesis (de bio, vida y mimesis, imitar), también conocida como biomimética o biomimetismo, es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración, nuevas tecnologías innovadoras para resolver aquellos problemas humanos que la naturaleza ha resuelto, mediante los modelos de sistemas (mecánica), procesos (química) y elementos que imitan o se inspiran en ella. "Biomimesis" es el término más utilizado en literatura científica e ingeniería para hacer referencia al proceso de entender y aplicar a problemas humanos, soluciones procedentes de la naturaleza en forma de principios biológicos, biomateriales, o de cualquier otra índole. La naturaleza, el universo, le lleva al ser humano millones de años de ventaja en cualquier campo. Es por ello que es más ventajoso copiarla que intentar superarla, como es el caso del kevlar, incomparable a biotejidos como la tela de araña. Otro ejemplo simple, es la cabeza tractora de ciertos tren es de alta velocidad cuya forma es aerodinámica procedente de la forma de la cabeza de cierta especie de patos. Objetivos Este método, tiene como objetivo mejorar la calidad de vida de la humanidad. Además se basa en la sustentabilidad socio-económicas; mediante el fundamento que la naturaleza es el único modelo que perdura por millones de años. Otro fin importante es el compromiso ecológico que conlleva la biomimesis, de modo que la solución a los problemas ecológicos se encuentra en la inteligencia de la naturaleza; como por ejemplo el modo de filtrar el aire, limpiar el agua y nutrir el suelo. Esto implicaría que los sistemas sociales humanos y económicos, al imitar las soluciones dadas por la naturaleza, estén subordinados al entorno y no al contrario. Jorge Riechmann propone que la mejor vía para cumplir este propósito es cerrando los ciclos de materia, consumir en función de los ciclos naturales, minimizar el transporte y aumentar la autosuficiencia local, obtener la energía del sol en sus distintas manifestaciones, potenciar una alta interconexión biológica y humana, no producir compuestos tóxicos para el entorno (xenobióticos), acoplar nuestra velocidad a la de los sistemas naturales, actuar desde lo colectivo y acogerse al principio de precaución. Ejemplos Investigadores en este campo aprenden e intentan emular a las termitas su habilidad para mantener virtualmente constante la temperatura y humedad de sus termiteros del África subsahariana, donde la temperatura exterior puede variar desde 3 °C hasta 42 °C (35 °F to 104 °F). El proyecto TERMES (Termite Emulation of Regulatory Mound Environments by Simulation) escaneó un termitero y creó una imagen 3-D de su estructura, la cual reveló mecanismos de construcción suceptibles de ser utilizados en el diseño de edificios humanos. De hecho, el Eastgate Centre de Harare, Zimbabwe, es un complejo de oficinas que se mantiene frío sin aire acondicionado y sólo utiliza el 10% de la energía de un edificio convencional de su tamaño. El Biomimicry Institute hace un estudio completo de este edificio. El modelado de ecolocalización de los murciélagos en la oscuridad ha llevado al diseño de un bastón para los discapacitados visuales. Investigación en la Universidad de Leeds, en el Reino Unido, produjo el UltraCane, un producto fabricado, comercializado y vendido por Sound Foresight Ltd. Janine Benyus Afirma, "El primer nivel es imitar la forma natural. Pero se puede acceder a un segundo nivel, que es cuando se imita el proceso natural. Y un tercero, copiando el funcionamiento de los ecosistemas". Se refiere en sus libros a las arañas la cuales crean hilos de seda tan fuerte como el Kevlar utilizado en chalecos antibalas. Los ingenieros podrían utilizar dicho material, si tuviera una longitud suficiente, en cuerdas de paracaídas, cables de puente colgante, ligamentos artificiales para la medicina, y muchos otros fines. David Oakey Británico, defensor del llamado "Diseño inteligente" y apasionado estudioso de la biomimética. Creó en 2000 una línea de alfombras modulares basadas en los principios de esta ciencia, incorpora cierta estética orgánica, con dibujos ligeramente asimétricos y suaves diferencias de color. Un sistema modular de estas características permite ahorrar material, dado que en caso de deterioro de la alfombra se repone el módulo o baldosas con problemas, sin necesidad de tocar el resto. Un grupo de investigadores de la universidad de Arizona, trabaja en desglosar el modo en que las hojas de los vegetales capturan energía solar. Su objetivo es crear un dispositivo del tamaño de una célula, sensible a la luz, que funcione como una batería solar inspirada en el mecanismo de la fotosíntesis. Jeffey Brinker ha mimetizado unos moluscos (abulones) para crear un vidrio transparente óptico súper resistente en un proceso de fabricación silencioso y a baja temperatura. J.Herbert Waite está estudiando el mejillón azul, que se agarra a las rocas gracias a una sustancia adhesiva que puede hacer lo que la nuestra no puede; secarse y pegarse bajo el agua. A.k.Geim ha desarrollado una cinta adhesiva libre de pegamento, basada en la adherencia física, secas de las plantas de las patas del geco, dotadas de pequeños filamentos que se adhieren a la superficies. Esto permitiría diseñar productos fácilmente desmontables sin contaminación con adhesivos. Biomimesis en Argentina No esta demasiada extendida en el país. En el Centro de Investigación en Diseño Industrial de Productos Complejos FADU/ UBA se trabaja en biomecánica, área si se quiere próxima a la biomimética, puesto que investiga la producción de mecanismos fisiológicos en prototipos mecánicos. Entrevista a Janine Benyus ¿Qué se entiende por Biomímesis? Una conversación con Janine Benyus Janine Benyus es bióloga, consultora y autora de seis libros, entre ellos Biomimicry: Innovation Inspired by nature. Su compañía la Biomimicry Guild ayuda a sus clientes a utilizar la genialidad que se puede encontrar en todas las formas de vida para crear productos y procesos sostenibles. Es co-fundadora del Biomimicry Institute, del portal de Internet AskNature.org y del programa Innovation for Conservation para preservar el hábitat de los organismos que inspiran las soluciones biomiméticas. Janine Benyus es una brillante bióloga y autora que anima a preguntar a la naturaleza cómo podemos diseñar los productos y procesos que necesitamos para nuestra vida. La biomímesis es la práctica de desarrollar tecnologías sostenibles inspiradas por ideas de la naturaleza. Desde edificios eficientes inspirados por la refrigeración natural de los nidos de termitas hasta los acabados repelentes al agua y la suciedad para tejidos y pinturas basados en las plantas de loto, hay cientos de ejemplos de cómo la biomímesis puede cambiar nuestro mundo. Créditos de la imagen: Biomimicry Institute. ¿Cuales serían algunos de los pioneros en biomímética y qué están haciendo? • Wes Jackson (The Land Institute) está estudiando las praderas como modelo para una agricultura a base de policultivos comestibles y perennes que mantendrían la tierra de manera sostenible, en vez de ponerla bajo presión. • Thomas y Ana Moore y Devins Gust (Universidad de Arizona) están estudiando cómo una hoja captura la energía, con la esperanza de conseguir una célula solar de tamaño molecular. Su producto “pentad”, sensible a la luz, mimetiza un centro de reacción fotosintético, con una minúscula batería alimentada por el sol. • Jeffrey Brinker (Sandia National Lab) ha mimetizado unos moluscos (abulones) para crear un vidrio transparente óptico superresistente en un proceso de fabricación silencioso y a baja temperatura. • J. Herbert Waite (Universidad de California Santa Bárbara) está estudiando el mejillón azul, que se agarra a las rocas gracias a una sustancia adhesiva que puede hacer lo que las nuestras no pueden: secarse y pegar bajo el agua. Hay diferentes equipos tratando de mimetizar este pegamento subacuático. • Peter Steinberg (Biosignal) ha creado un compuesto antibacteriano que imita el mecanismo de la Delisea pulcra por el que estas algas rojas evitan que las bacterias se posen en su superficie al saturar sus señales comunicativas con un compuesto ambientalmente respetuoso llamado furanona. • Bruce Roser (Cambridge Biostability) ha desarrollado un sistema de almacenamiento a temperatura estable de vacunas que elimina la necesidad de costosos sistemas de refrigeración. El sistema se basa en el proceso natural que permite a la planta Anastatica o Rosa de Jericó permanecer desecada, pero viva, durante años. • David Knight y Fritz Vollrath (Universidad de Oxford, Spinox) están mimetizando el sistema de producción respetuoso de las arañas para encontrar un modo de producir fibras sin calor ni sustancias tóxicas. • Daniel Morse (Universidad de California Santa Bárbara) ha aprendido a mimetizar la producción de sílice de las diatomeas, lo cual podría abrir la posibilidad de obtener recursos para componentes electrónicos con bajo consumo energético y sin uso de tóxicos. • Joanna Aizenberg (Lucent) ha mimetizado las ofiuras para el desarrollo de micro lentes ópticas de calidad sin distorsión. • Jay Harman (PAXscientific) ha creado aspas de ventilador super-eficientes, aireadores y hélices basados en la geometría de las espirales encontradas en la naturaleza en conchas y otros seres vivos que propician los flujos. • A. K. Geim (Universidad de Manchester) ha desarrollado una cinta adhesiva libre de pegamento, basada en la adherencia física seca de las plantas de las patas del gecko, dotadas de pequeños filamentos que se adhieren a las superficies mediante fuerzas de Wan der Vaals. Ello permitiría diseñar productos fácilmente desmontables para su reciclaje sin contaminación con adhesivos. • Richard Wrangham (Harvard) se centra en compuestos medicinales útiles para los humanos observando como los chimpancés se curan a si mismos con plantas del botiquín de la naturaleza. • Thomas Eisner (Cornell) deja que el comportamiento de los insectos le diga qué plantas pueden ser buenas apuestas para nuevas medicinas. Si los insectos ignoran una hoja, él imagina que está llena de compuestos secundarios (defensas para la planta y potenciales medicinas para nosotros). • Varios investigadores en Ecología Industrial están buscando modos de aplicar las lecciones de la naturaleza sobre economía, eficiencia, cooperación y reciclaje al mercado. En Chattanooga, Brownsville, Baltimore y Cape Charles se están construyendo polígonos industriales que funcionan en un ciclo cerrado, que emulan los patrones de ecosistemas maduros como los bosques de secuoyas. • Jeremy Mabbitt (Codefarm) y muchas otras compañías están mimetizando las estrategias de selección natural como herramientas para optimizar software llamadas “algoritmos genéticos”. ¿En qué se diferencia la biomímesis de otras tecnologías o disciplinas con el prefijo bio? La Biomímesis presenta una era basada no en lo que podemos extraer de los organismos y sus ecosistemas, sino en lo que podemos aprender de ellos. Este enfoque difiere enormemente de la bio-utilización, que supone cosechar un producto o productor como, por ejemplo, cortar madera para hacer pavimentos o recolectar plantas medicinales. También es diferente de las tecnologías bio-asistidas que implican la domesticación de un organismo para el cumplimiento de una función, como la purificación bacteriana del agua o la cría de vacas para obtener leche. En vez de todo eso, los expertos en biomimética consultan a los organismos, que les inspiran una idea, ya sea un esbozo físico, un paso en una reacción química o un principio ecosistémico, como el reciclaje de nutrientes. Tomar prestada una idea es como copiar un dibujo: la imagen original permanece para inspirar a otros. Sobre la biomímesis en la práctica... La práctica de la invención biomimética puede producirse desde la biología al diseño o desde el diseño a la biología. En un enfoque desde la biología al diseño, un proceso biológico sugiere una nueva forma de resolver un reto para el diseño humano. Wilhelm Barthlott del Nees-Institute de la Universidad de Bonn, estudió cómo hojas como las del loto consiguen mantenerse libres de contaminantes sin el uso de detergentes. Sus artículos científicos describieron cómo un paisaje de pequeños bultos y cristales de cera en la superficie de las hojas provocaba que el agua se escurriese con facilidad. Las partículas de suciedad se tambaleaban en las “nanomontañas” y eran fácilmente atrapadas por el agua. Él y sus colegas trataron de replicar el perfil geométrico del loto en productos comerciales como una pintura de fachada que presenta una superficie nanorugosa al secarse, de modo que el agua de lluvia limpia el edificio. Actualmente, docenas de productos autolimpiantes como vidrio, tejas o textiles incorporan el efecto del loto. En el enfoque desde el diseño a la biología, el innovador comienza con un reto del diseño humano, identifica la función principal, y entonces estudia cómo diferentes organismos o ecosistemas consiguen esa función. Un ejemplo de ello es la conquista de un nuevo modo de reducir el crecimiento bacteriano sin causar resistencias antibióticas. Peter Steinberg, de la Universidad de New South Wales, utilizó un típico enfoque de la biomímesis. Identificó un medio ambiente repleto de microbios, y entonces buscó organismos dentro de ese medio que no presentaran biofilm (una capa de microoganismos que se genera de modo natural en cualquier material al estar expuesto a agua, oxígeno y nutrientes) en su superficie. Encontró esta adaptación ejemplar en las turbias aguas de Botany Bay, en Australia. Allí, la Pseudomonas aeruginosa, una alga roja cuya semilla es conocida como “bolso de mar”, permanece libre de microbios al liberar furanonas, moléculas que interfieren con los mecanismos de señales de comunicación de las bacterias. Cuando las bacterias se “saturan” por culpa de las furanonas, son incapaces de recibir la totalidad de señales del resto de bacterias, y sin esta percepción no inician la formación de biofilm. La compañía de Steinberg, Biosignal Ltd. de Eveleigh, Australia, ha mimetizado estos componentes repelentes y permite su uso por parte de compañías que producen pinturas anti-incrustantes atóxicas, lentes de contacto y tratamientos de superficies para hospitales. Fuente:http://www.terra.org/articulos/art02184.html Algunos ejemplos en imágenes Sistema de las patas del gecko implementadas a la adhesión de alfombras