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Adolfo Marroquín

Ciencia Fácil

La naturaleza nos ayuda a resolver algunos problemas


Muchos de los problemas con los que el hombre se encuentra a lo largo de su camino hacia el desarrollo están ya resueltos por la Naturaleza, así con mayúsculas para destacar su importancia y el enorme respeto que deberíamos tener hacia ella, pero lamentablemente no siempre somos conscientes de que esa naturaleza es la mayor “oficina de patentes” que existe.

Pues bien, es precisamente una nueva ciencia, la biomimética, la que tiene como objetivo el estudio de los principios estructurales y el funcionamiento de los organismos vivos, con el fin de utilizarlos en la mejora de los sistemas usados actualmente por el hombre, o de crear otros nuevos para resolver problemas pendientes de solución, o incluso problemas aun no planteados. La selección natural ha dado lugar, a lo largo de millones de años, a auténticos bio-ingenieros (bio-tecnólogos) de la naturaleza, cuyo trabajo está presidido por la exactitud, la seguridad y la economía.

La biomimética, cuyo nombre, procedente del griego, está asociado al concepto de elemento de vida, es una ciencia muy nueva, pero cuyas raíces son muy viejas, puesto que hay que  buscarlas en los procesos evolutivos que comenzaron hace millones de años. Es ésta una ciencia eminentemente interdisciplinar, que presenta aspectos relacionados con la física, la biología, la química, la ingeniería, la psicología, la informática y un largo etc.

Se podría definir la biomimética como la ciencia que busca en la naturaleza las bases para el desarrollo humano. No se trata de copiar lo que hay en la naturaleza, sino de analizar las soluciones que la evolución natural ha seleccionado para determinados problemas y adaptar el fondo, y a veces también la forma, a dichas soluciones.

Existen muchísimos ejemplos en los que el hombre (en el sentido de humanidad; no empecemos aquí también con lo de miembros y “miembras”, como dijo aquella ilustre estadista), repito que hay muchos ejemplos de aplicaciones en los que el hombre ha imitado a la naturaleza, a veces intencionadamente y otras sin saberlo.

Pero nos queda aún mucho que aprender de la naturaleza, que en todo momento y lugar despliega ante nuestros ojos sus maravillosas criaturas, ofreciéndonos la maravilla de sus enseñanzas; de nosotros dependerá que aprendamos o no de ellas. De los muchos miles de casos, más o menos curiosos,  que debidamente analizados y adaptados, podrían ayudarnos a resolver algunas situaciones, comentaré aquí alguno.

Por ejemplo, un caso es el de los gusanos marinos que caminan, giran y reman, todo al mismo tiempo, con lo que han perfeccionado los viajes por el fondo marino; su eficacia se debe a que cada juego de remos sale de cada segmento del gusano y “se gestiona” desde él. Todos los remos y todos los segmentos actúan de forma independiente, de forma que cada uno de ellos lo hace en la forma que más conviene al conjunto.

Los segmentos del cuerpo se pueden dirigir para que sus remos puedan trabajar de la mejor forma posible. El resultado sería similar al de una larga canoa que pueda navegar, doblarse, girar, etc., mientras se está remando desde sus bancadas de remeros.

 

 

Otra cuestión a plantearnos ¿Por qué la araña de agua puede nadar y sumergirse sin mojarse? La explicación parece estar en que las superficies que la envuelven la aíslan del agua, por la peculiar estructura de todos los pelos que recubren al animal; una de cuyas aplicaciones técnicas puede ser por ejemplo la fabricación de trajes de baño que siempre permanezcan secos.

 

 

Existe un nuevo sistema de iluminación, que crea efectos 3D únicos, este sistema está inspirado en la bioluminiscencia, que es un fenómeno natural que puede observarse en la profundidad de mares y océanos (crustáceos y peces).También existen setas (hongos), así como algunas especies de bacterias, insectos, y anélidos (gusanos) que producen luz para poder sobrevivir en un ambiente oscuro y hostil.

La bioluminiscencia es la generación de luz “fría”, con radiación a baja temperatura, emitida cuando el oxígeno “oxida” la luciferina (sustrato de proteína), que en presencia de la luciferasa (enzima catalizadora) acelera el proceso, cuya reacción emite luz.

 

 

Un caso curioso es el de los “serios” estudios de aerodinámica que aseguran que, dado su tamaño, su peso, su forma, la dimensión de sus alas, etc., un abejorro no debería poder volar,… ¡Afortunadamente, ningún abejorro sabe esto!

 

 

En consecuencia, ante la disyuntiva de ponerse a estudiar las leyes que rigen la aerodinámica o bien limitarse a dejar que la naturaleza resuelva el problema, los abejorros optaron por la segunda opción, de forma que siguen volando y cumpliendo con la importantísima misión de polinizar las flores.

Fijémonos ahora en las alas del moscardón, que baten cientos de veces por segundo, girando constantemente en torno a los puntos en que las alas están ancladas al cuerpo, todo ello de una forma muy compleja.

 

 

Se han estudiado cuidadosamente cada uno de los movimientos que se producen durante el aleteo del moscardón, y se ha fabricado un robot alimentado por diminutos motores eléctricos, que mediante un programa informático reproducen al detalle lo observado en el moscardón.

Las alas del robot batieron hasta cerca de 300 veces por segundo, rotando también al mismo tiempo, tal como lo hace el moscardón, de forma que hasta ahí todo iba bien.

El problema es que el aleteo artificial emulado no conseguía elevar el peso del robot con sus pequeños motores; para lograrlo se necesitaba que el peso total no superara la vigésima parte del peso un clip, lo que requeriría cambiar los motores y mecanismos “humanos” por los “naturales” y eso no se ha conseguido todavía, pero… se conseguirá.

Adolfo Marroquín Santoña

Noticias y comentarios sobre temas científicos

Sobre el autor

Adolfo Marroquín, Doctor en Física, Geofísico, Ingeniero Técnico Industrial, Meteorólogo, Climatólogo, y desde 1965 huésped de Extremadura, una tierra magnífica, cuna y hogar de gente fantástica, donde he enseñado y he aprendido muchas cosas, he publicado numerosos artículos, impartido conferencias y dado clases a alumnos de todo tipo y nivel, desde el bachillerato hasta el doctorado. Desde este blog, trataré de contar curiosidades científicas, sobre el clima y sus cambios, la naturaleza, el medio ambiente, etc., de la forma más fácil y clara que me sea posible.


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