{"id":80,"date":"2012-11-26T14:13:32","date_gmt":"2012-11-26T13:13:32","guid":{"rendered":"http:\/\/blogs.hoy.es\/ciencia-facil\/?p=80"},"modified":"2012-11-26T14:13:32","modified_gmt":"2012-11-26T13:13:32","slug":"aprendiendo-de-la-naturaleza","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.hoy.es\/ciencia-facil\/2012\/11\/26\/aprendiendo-de-la-naturaleza\/","title":{"rendered":"La naturaleza, una gran enciclopedia para aprender"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a><\/p>\n

De \u201cbios\u201d<\/strong>, que significa vida , y \u201cmimesis\u201d<\/strong>, que significa imitar, la biomim\u00e9tica<\/strong> es la ciencia que estudia las mejores ideas de la naturaleza, utilizando sus dise\u00f1os y procesos para resolver los problemas que se nos presentan a los humanos.<\/p>\n

La idea fundamental es que la naturaleza<\/strong>, imaginativa por necesidad, ha resuelto ya muchos de los problemas<\/strong> con los que nos vamos encontrando nosotros. Animales, plantas, microbios, etc., resultan a veces ser consumados ingenieros, entre los que, tras millones de a\u00f1os de I+D+i<\/strong>, los fracasados pasaron a ser f\u00f3siles, y s\u00f3lo los triunfadores sobrevivieron<\/strong>.<\/p>\n

Los seres humanos est\u00e1n imitando a los organismos que mejor se adaptan<\/strong> a nuestro h\u00e1bitat, lo que constituye una buena estrategia de supervivencia para la raza humana, y un camino para un futuro sostenible<\/strong>. Cuanto m\u00e1s se parezca el funcionamiento de nuestro mundo al de la propia naturaleza, m\u00e1s posibilidades tendremos de conservar este planeta<\/strong>, que es nuestro, \u2026 pero no s\u00f3lo nuestro<\/strong>.<\/p>\n

Son muchos los descubrimientos e inventos modernos del hombre, que est\u00e1n inspirados en modelos biol\u00f3gicos<\/strong>, utilizados y perfeccionados previamente por la naturaleza. Veamos algunos ejemplos de esos muchos dise\u00f1os ofrecidos por la Naturaleza<\/strong>, de la que el hombre ha aprendido algo y ha copiado mucho:<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

En 1941, el ingeniero suizo George de Mestral, tras dar un paseo por el campo,\u00a0 observ\u00f3 que los bajos de sus pantalones, otras partes de su ropa y hasta su propio perro, llevaban \u201cfuertemente enganchadas\u201d<\/strong>\u00a0 una especie de bolas vegetales, provistas de diminutos ganchos<\/strong>. De aquella observaci\u00f3n, y de la curiosidad de aquel hombre, naci\u00f3 el velcro<\/strong>, que es una de las aplicaciones m\u00e1s conocidas y usadas de la biomim\u00e9tica<\/strong>.<\/p>\n

El velcro<\/strong>, con un funcionamiento tan simple como ganchos frente a mara\u00f1a<\/strong> (conjunto de hebras enredadas), se ha convertido hoy d\u00eda en omnipresente en nuestras vidas, con un enorme campo de aplicaciones, sustituyendo con ventaja a las cremalleras y a casi cualquier otro tipo de cierre.<\/p>\n

\"\"<\/a>Uno de los m\u00e9todos utilizados por los murci\u00e9lagos<\/strong>, as\u00ed como por los delfines<\/strong>, los cachalotes<\/strong> y otros animales para orientarse, detectar obst\u00e1culos o localizar presas, es la utilizaci\u00f3n de ondas ac\u00fasticas<\/strong>. Producen sonidos de distintas frecuencias, que son emitidos en todas direcciones, y cuando las ondas de sonido emitidas chocan con un objeto, rebotan y producen un sonido de vuelta (eco de retorno) que permite al animal conocer las caracter\u00edsticas del objeto (tama\u00f1o, forma, distancia, posici\u00f3n, estado de reposo o movimiento, etc.). Este m\u00e9todo recibe el nombre de ecolocalizaci\u00f3n<\/strong>, es decir localizaci\u00f3n por el eco.<\/p>\n

Este m\u00e9todo biol\u00f3gico de localizaci\u00f3n a distancia, ha dado lugar a aplicaciones de enorme utilidad para la humanidad, como el RADAR<\/strong> (acr\u00f3nimo de RAdio Detection and Ranging, es decir \u201cdetecci\u00f3n y alcance por radio\u201d), cuando se manejan ondas electromagn\u00e9ticas,<\/strong> y el SONAR<\/strong> (acr\u00f3nimo de SOund Navigation And Ranging, es decir \u201cnavegaci\u00f3n y alcance por sonido\u201d), cuando se trata de ondas ac\u00fasticas<\/strong>.<\/p>\n

\"\"<\/a>Los ping\u00fcinos<\/strong> de la Ant\u00e1rtida optimizan su rendimiento energ\u00e9tico<\/strong>, con un consumo de energ\u00eda tan bajo, que podr\u00edamos establecer, con una analog\u00eda t\u00e9cnica, que su gasto de energ\u00eda permitir\u00eda a un ping\u00fcino nadar m\u00e1s de 1500 km a trav\u00e9s de las fr\u00edas aguas del mar polar con un solo litro de gasolina.<\/p>\n

La alta eficiencia de su sistema de propulsi\u00f3n es consecuencia de la extremadamente baja resistencia al avance<\/strong> de su cuerpo, tras 40 millones de a\u00f1os de evoluci\u00f3n, bajo las condiciones m\u00e1s adversas. <\/strong>Las medidas efectuadas sobre modelos, en t\u00faneles de viento y canales de agua, en la Universidad T\u00e9cnica de Berl\u00edn, pusieron de manifiesto, que los coeficientes de rozamiento y arrastre de este animal superan a las mejores creaciones t\u00e9cnicas humanas<\/strong> en m\u00e1s de un 20 %.<\/p>\n

\"\"<\/a>Tras el contorno, aparentemente poco elegante, del pez boxfish<\/strong> (tambi\u00e9n conocido como pez caja, o pez cofre) se esconde toda una lecci\u00f3n de dise\u00f1o eficiente<\/strong>.\u00a0 La disminuci\u00f3n del rozamiento permite a este pez nadar una distancia de hasta seis veces la longitudes de su cuerpo en un segundo, estabilizado por la quilla<\/strong> constituida por la propia forma de su cuerpo<\/strong>.<\/p>\n

Los fabricantes de Mercedes-Benz se inspiraron en este pez para desarrollar el concepto de Coche Biomim\u00e9tico<\/strong>, y al someterlo a las pruebas de viento, en su f\u00e1brica de Stuttgart, mostraron la magn\u00edfica aerodin\u00e1mica<\/strong> del coche, lo que ayuda a incrementar notablemente su rendimiento, consiguiendo m\u00e1s velocidad con menos consumo<\/strong>.<\/p>\n

An\u00e1logamente, en el Instituto de Energ\u00eda E\u00f3lica de Canad\u00e1 se han probado palas para aerogeneradores<\/strong>, que imitan las aletas festoneadas de las ballenas<\/strong>, consiguiendo mayor potencia<\/strong> para velocidades de viento m\u00e1s lentas que con las palas convencionales y sobre todo funcionando con mucho menos ruido<\/strong>, que es una de las mayores objeciones de este tipo de generadores.<\/p>\n

\"\"<\/a>La \u201cpiel de tibur\u00f3n\u201d<\/strong>, est\u00e1 recubierta de placas diminutas, con aspecto de dientes, o escamas dentadas, que le dan una textura similar al papel de lija. Esta estructura \u00a0reduce la resistencia turbulenta al avance<\/strong>, al estar todas las escamas orientadas en la forma adecuada, en direcci\u00f3n y sentido, respecto al avance del tibur\u00f3n, favoreciendo que el agua se deslice sobre la piel en un r\u00e9gimen laminar<\/strong>, sin remolinos.Esta propiedad de la piel de tibur\u00f3n ayuda tambi\u00e9n a reducir la fricci\u00f3n del casco para los barcos<\/strong>, lo que aumenta su velocidad y reduce el consumo de combustible. Los fabricantes de equipos para la nataci\u00f3n han conseguido imitar este efecto en sus productos, consiguiendo tales \u00e9xitos que su utilizaci\u00f3n en las competiciones deportivas<\/strong> est\u00e1 cuestionada, al considerarse una ayuda externa al nadador.<\/p>\n

\"\"<\/a>Volviendo a tierra firme, existe una leyenda urbana que cuenta que la idea de las se\u00f1ales conocidas como \u201cojos de gato\u201d<\/strong> surgi\u00f3 una noche de niebla de 1933, cuando un conductor brit\u00e1nico estuvo a punto de salirse de la carretera y tener un serio accidente. La casualidad quiso que los ojos de un gato<\/strong> que estaba subido a una valla cerca de la v\u00eda reflejaran la luz de su coche, por lo que tuvo tiempo de ver el peligro y esquivarlo. Se dice que, inspirado en aquella experiencia, dise\u00f1\u00f3 unos reflectores<\/strong> formados por una lente esf\u00e9rica y un espejo en su fondo, tratando de copiar los ojos que le hab\u00edan salvado.<\/p>\n

Lo cierto es que hoy d\u00eda, al circular de noche por muchas de nuestras carreteras<\/strong>, concretamente en las de doble sentido, vemos sobre el asfalto, a lo largo de la l\u00ednea central<\/strong> de la carretera, una sucesi\u00f3n de peque\u00f1os c\u00edrculos luminosos. Es el reflejo de los ojos de gato<\/strong>, reflejos que proceden de elementos montados a lo largo del eje de la carretera, mediante la uni\u00f3n de varias piezas, que imitan la \u00f3ptica del ojo del gato<\/strong>. Cada unidad es un cilindro de vidrio, convexo<\/strong> en sus bases, y con la parte trasera reflectante<\/strong>, con lo que se consigue un fuerte reflejo, aunque la luz incidente sea d\u00e9bil, y que adem\u00e1s conserva la direcci\u00f3n de la luz incidente<\/strong>, cambiando \u00fanicamente el sentido del recorrido, lo que supone la ventaja de devolver el reflejo<\/strong>, cualquiera que sea la posici\u00f3n del foco emisor de la luz incidente.<\/p>\n

\"\"<\/a>La superficie exterior del escarabajo de Namibia<\/strong> (Stenocara<\/strong>), su exoesqueleto<\/strong>, posee una estructura recubierta de protuberancias en forma de c\u00fapula dispuestas de forma hexagonal. El vapor de agua que contiene el aire, se condensa en la superficie lisa de las protuberancias hidr\u00f3filas<\/strong>, que favorecen la condensaci\u00f3n, y al acumularse las gotas e ir creciendo, caen por el caparaz\u00f3n y corren en pendiente por los canales de la superficie, llegando finalmente hasta la boca del insecto. Todas las partes bajas, y los canales de desag\u00fce, entre las protuberancias, son hidr\u00f3fobos<\/strong>, al estar recubiertas de cera, lo que repele el agua y facilita su deslizamiento.<\/p>\n

Otro captador natural de agua, capaz de sorberla a trav\u00e9s de una de sus patas, es la lagartija espinosa<\/strong>, presente en \u00e1ridos desiertos del sur de Estados Unidos, M\u00e9jico y en Australia. En experiencias efectuadas en laboratorio, demuestran la capacidad de sus patas para actuar como mecha de captaci\u00f3n de agua, de forma que si se coloca un recipiente con agua al alcance de una de las patas del animal, ser\u00e1 capaz de obtener toda la que necesita, distribuy\u00e9ndola por todo el cuerpo a trav\u00e9s de canales situados entre sus escamas.<\/p>\n

En la actualidad, el sistema de captura del Stenocara<\/strong> ha sido ya utilizado por la compa\u00f1\u00eda NBD Nano<\/strong> para crear una botella que se llena de agua a partir del aire del entorno, y espera ponerla en el mercado para el 2014. Para alcanzar este resultado, esta compa\u00f1\u00eda ha desarrollado una serie de capas con recubrimientos hidr\u00f3filos e hidr\u00f3fobos<\/strong>, es decir el mismo m\u00e9todo del Stenocara<\/strong>, utilizando un ventilador para conseguir la circulaci\u00f3n forzada del aire, para finalmente lograr la obtenci\u00f3n del agua, que se condensa.<\/p>\n

\"\"<\/a>El Tren de Alta Velocidad<\/strong>, que en el caso de Jap\u00f3n se dise\u00f1\u00f3 para una velocidad m\u00e1xima superior a los 400 km\/h (Tren Bala<\/strong>), present\u00f3 muchos problemas de ruido aerodin\u00e1mico<\/strong> en condiciones de marcha, y adem\u00e1s los cambios de presi\u00f3n en las entradas-salidas de los t\u00faneles, provocaban verdaderos estampidos s\u00f3nicos<\/strong>. Para poder alcanzar las altas velocidades que se pretend\u00eda, venciendo la enorme resistencia del aire y el ruido que produc\u00eda, hab\u00eda que modificar su parte frontal<\/strong>.<\/p>\n

Para ello, tras numerosas pruebas en los t\u00faneles de viento<\/strong>, los ingenieros se plantearon la pregunta: “\u00bfHay algo en la naturaleza que se desplace de forma r\u00e1pida y sin problemas al cruzar dos medios muy diferentes?”<\/em>. La respuesta se consigui\u00f3 emulando a una de las aves que ha evolucionado para reducir al m\u00ednimo la resistencia a la inmersi\u00f3n entre el aire y el agua, el Mart\u00edn Pescador<\/strong>, que cruza la superficie del agua con m\u00ednimas salpicaduras, que no le impiden la captura de los peces que le sirven de alimento. D\u00e1ndole al morro del tren la forma del pico del Mart\u00edn Pescador, copiado a escala, no solo se elimin\u00f3 el estampido s\u00f3nico<\/strong>, sino que se consigui\u00f3 un ahorro de energ\u00eda del 15%<\/strong>, junto con un aumento de la velocidad del 10%<\/strong>.<\/p>\n

Adolfo Marroqu\u00edn Santo\u00f1a<\/span><\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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