Son muchos los inventos que ha creado el hombre imitando los diseños y procesos de la naturaleza. Esto es posible gracias a la biomímesis, una ciencia que se inspira en el entorno natural para desarrollar tecnologías más sostenibles y respetuosas con el medioambiente. A continuación, algunos ejemplos que demuestran cómo el hombre ha encontrado en la naturaleza la solución a sus problemas.
1. Cómo el martín pescador mejoró el tren bala
El shinkansen es el tren de alta velocidad japonés. Es uno de los más rápidos del mundo. Alcanza una velocidad superior a 300 kilómetros por hora. Al principio, los ingenieros detectaron un problema: el ruido. Debido a su forma ovalada, el tren bala provocaba a su paso por los túneles lo que se conoce como el “boom del túnel”: un ruido atronador ocasionado por los cambios de presión del aire.
Japón es uno de los países más estrictos del mundo en cuanto a los estándares de nivel de ruido para el transporte ferroviario. Por eso varios ingenieros de la Japan Rail West trataron de resolver el problema.
Fue el ingeniero Eiji Nakatsu, aficionado a la ornitología, quien encontró la solución. Nakatsu se fijó en el martín pescador, una pequeña ave que se zambulle a gran velocidad en el agua sin apenas salpicar. Esto es posible gracias a la forma aerodinámica de su pico que reduce al máximo la fricción con el agua, y le permite pasar de un medio a otro sin producir ningún tipo de alteración.
De este modo el morro del shinkansen adoptó la forma del pico de este pequeño pájaro. Gracias a esta innovación, los ingenieros consiguieron un modelo más aerodinámico que aumentó la velocidad en un 10%, redujo el consumo eléctrico en un 15% y sobre todo acabaron con el problema del ruido.
2. Cómo los cardos se convirtieron en velcro
En 1941 el ingeniero e inventor suizo George de Mestral observó, tras un paseo con su perro, lo complicado que era desenganchar las flores de cardo alpino de sus pantalones y sobre todo del pelo de su mascota. Sorprendido, las estudió en un microscopio. Tras un minucioso análisis comprobó que tenían una especie de púas al final que es lo que permitía que se agarrasen de esa manera.
Como buen inventor no quiso desaprovechar la oportunidad y creó el velcro como un sistema de cierre y fijación rápido y sencillo. Lo patentó y creó su propia empresa.
El velcro, que procede de las palabras francesas velours (terciopelo) y crochet (gancho), consiste en dos cintas de tela. Una de ellas posee unas pequeñas púas flexibles que acaban en gancho y que por simple presión se pega a la otra cinta cubierta de fibras enmarañadas que forman bucles y que permiten el agarre.
Aunque al principio no tuvo mucho éxito, este “cierre mágico” fue utilizado por primera ver por la NASA. La Agencia Espacial, puso velcro en las botas y trajes espaciales (por ejemplo en el guante de John Young para la misión Apolo 16 en 1972), así como en los parches para sujetar objetos en gravedad cero.
3. Climatización eficiente inspirada en los nidos de las termitas
El Eastgate Building, un centro comercial y edificio de oficinas de Zimbabwe, mantiene en su interior una temperatura estable de entre 22 ºC y 25 ºC sin necesidad de aire acondicionado. En esta zona de África las temperaturas oscilan entre los 10 ºC y 40 ºC.
El arquitecto que lo diseño, Mick Pearce, se inspiró en los nidos de las termitas africanas. Estos insectos mantienen una temperatura y humedad constantes en sus nidos a pesar del los cambios de temperatura exteriores. ¿Cómo lo consiguen?
Los termiteros son construcciones de barro que a menudo alcanzan los 7 metros de altura y los 3 metros de profundidad. En la parte interior de estas torres de barro existen unas pequeñas aberturas que permiten la entrada de aire frío. Al entrar en contacto el aire frío con el aire caliente del interior del nido se generan una serie de corrientes de convección. Dichas corrientes reemplazan el aire caliente por el frío a través de una serie de conductos de ventilación que lo expulsan por la parte superior del termitero. El resultado es una temperatura constante de 30 ºC.
Al igual que los termiteros, este complejo comercial en Zimbabwe está ventilado, refrigerado y calefaccionado por medios naturales. El edificio consta de cuatro paredes gruesas de mampostería en el exterior y un atrio de siete pisos de altura en el interior. El aire exterior ingresa a través de múltiples conductos de ventilación y la masa del edificio lo calienta o lo enfría en función de cuál esté más caliente: el hormigón de la estructura o el aire. Gracias a este sistema se utiliza un 90% menos de energía para la ventilación que los edificios convencionales de su tamaño.
4. El nailon y la tela de araña
La tela de araña fue la base para inventar el nailon, fibra textil sintética caracterizada por su elasticidad y resistencia. Se utilizó por primera vez como sedal e hilo dental. La empresa DuPont promocionó su nueva fibra como «un material tan fuerte como el acero y tan fino como la tela de araña», y la primera vez que mostró el nailon y las medias de nailon al público americano fue en la Feria mundial de Nueva York de 1939.
La araña fabrica, día tras día, una cantidad de tela que puede llegar a soportar millones de veces su propio peso. La tela de araña es mucho más resistente que un cable de acero del mismo grosor y además es más elástica, ya que puede estirarse hasta el 135% de su longitud original sin romperse. Aunque el nailon tiene unas propiedades similares a la tela de araña, lo cierto es que hasta ahora no se ha conseguido producir nada parecido.
5. Pinturas que se autolimpian como la flor de loto
Lotusan es una pintura para exteriores que se creó imitando las propiedades de la flor de loto. Se trata de una pintura capaz de autolimpiarse con el agua de la lluvia.
En 1982 el botánico Wilhelm Barthlott, de la Universidad de Bonn (Alemania), descubrió que la hoja del loto era una superficie hidrófoba y autolimpiable. El secreto está en unas nanoestructuras cerosas que repelen el agua y la suciedad. Gracias a su rugosidad a escala molecular, esta flor impide que las partículas de polvo se le adhieran, de modo que la lluvia las encapsula y las arrastra manteniendo la hoja limpia de bacterias, que supondrían una amenaza para la supervivencia de la planta.
La pintura Lotusan actúa de la misma manera. Cuando el agua de lluvia cae sobre la fachada se desprende en forma de pequeñas gotas, que arrastran consigo la suciedad. Con ello se evita que las superficies se ensucien.
Estos son solo algunos ejemplos de lo que la naturaleza ha enseñado al hombre, pero aún tenemos mucho que aprender.
