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Biomímesis, Inventos y Soluciones


¿Qué es la Biomímesis? Naturaleza + Tecnología
Fuente: Wikipedia


Biomímesis (de bio, vida y mimesis, imitar), es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración, para crear nuevas tecnologías innovadoras que capaces de solucionar  problemas, que la naturaleza ya ha resuelto.

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

Objetivo: Mejorar la Calida de Vida
El 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.
Nuevos Inventos Biomiméticos

Veamos una nueva serie de actuales invenciones biomiméticas inspiradas en la fuente de la naturaleza.


Soluciones: La Refrigeración Pasiva

Un modo de aumentar la eficiencia energética en el hogar o edificio es empleando técnicas de calefacción y refrigeración pasivas. Estas sacan provecho de cosas tales como el calor de la luz solar, la sombra de los árboles, las corrientes de aire que circulan dentro de la construcción y las brisas del exterior, y la capacidad de los materiales sólidos (incluido el suelo) para retener el calor de la luz solar directa o permanecer frescos a la sombra. Las técnicas pasivas se han usado a lo largo de la historia. Pero al ir desarrollándose otros métodos de calefaccionar ambientes, con chimeneas y, más tarde, mediante calefacción y refrigeración centrales, las técnicas pasivas cayeron en desuso. 
Para aumentar la eficiencia energética, muchas personas han observado las técnicas ancestrales de calefacción y refrigeración pasivas. Los antiguos griegos y romanos, y los nativos Pueblo de los Estados Unidos sabían todos cómo ubicar sus construcciones para que las áreas más usadas miraran al ecuador, desde donde recibían la mayor luz solar posible a lo largo del día.
Los arquitectos también consideraron útil observar los modelos naturales de calefacción y refrigeración pasiva. Un ejemplo poco usual de la denominada "arquitectura sustentable" es el Centro Eastgate en Harare, Zimbabue. Este complejo comercial y de oficinas, popularmente conocido como el Edificio Termita, usa los mismos principios de calefacción y refrigeración que los montículos de termitas.
Las termitas africanas construyen montículos que permanecen a una temperatura constante de 30 °C (86 °F) para cultivar el alimento que consumen (un hongo). Esto es asombroso, porque la temperatura exterior llega a 40 °C (104 °F) durante el día y cae a 1 °C (34 °F) durante la noche. ¿Cómo logran las termitas alcanzar esta temperatura constante? Ellas crean brisas de ventilación que ingresan por la base del montículo y descienden a las cámaras refrigeradas por lodo, transportado desde las capas freáticas que se encuentran muy por debajo. El aire luego asciende a través de un tiraje hasta la punta. Durante todo el día, las termitas excavan nuevos respiraderos y bloquean los viejos para regular la temperatura.

Biomímesis aplicada a la Arquitectura
MEDIA TIC
Fuente: Myjellyshot

Un ejemplo de la Biomimésis aplicada a la arquitectura es el edificio Media-TIC en Barcelona del Arquitécto Enric  Geli Ruiz, en dónde la bioluminiscencia juega un papel importante en la fachada del edificio el cual absorbe energía durante el día para auto iluminarse en la noche.

Se trata de un recubrimiento fotocatalítico para neutralizar el  óxido de nitrógeno en la ciudad en zonas con alto tráfico y muy contaminadas, este se aplica sobre fachadas, calzadas, vidrios, monumentos, señalización y cualquier elemento urbano; el recubrimiento está compuesto por dióxido de titanio que absorve el óxido de nitrogeno cuando recibe luz ultravioleta procedente de la radiación solar y lo oxida, luego son eliminados por la lluvia.
Esta capa de dióxido de titanio no sólo descontamina el aire, también ayuda a la “autolimpieza” de las superficies en las cuales es aplicada. Los estudios de laboratorio indican que la reducción de olores es entre un 70% y 100% , de las emisiones de óxido de nitrógeno en un 50% y 100% y de hongos y microorganismos entre el %50 y 80%.

Soluciones Biomímétiocas: Cómo el Martín Pescador inspiró al Tren Bala
Fuente: Maikelnai

Cada vez que el tren se introducía en un túnel a toda velocidad, la presión del aire creaba una especie de “boom sónico” que molestaba tremendamente a los residentes que vivían a cerca de las vías del tren. Para solucionarlo, los ingenieros observaron el modo en que el martín pescador se zambullía en busca de presas, provocando muy pocas distorsiones y salpicaduras en la superficie del agua, y rediseñaron el morro del tren para que imitase al de su modelo natural.
¿El resultado? El tren solucionó su problema de ruidos y de paso consiguió mejorar su velocidad en un 10% y su eficiencia energética en otro 15%.

Inventos Biomiméticos: Nanodispositivos Voladores
Fuente: Blogthinkbig

Investigadores de la Universidad de Harvard presentaron un dispositivo alado que reproduce los movimientos de un mosquito, un desarrollo con futuras aplicaciones en los procesos de rescate y salvamento. Estos robots voladores de reducidas dimensiones podrían acceder a través de espacios estrechos en edificios colapsados o espacios en altura de difícil acceso en operaciones de rescate y salvamento. 
El invento se inspira en los movimientos precisos de las alas de los coleópteros, de hasta 120 veces por segundo, para ajustar los efectos de alzado y propulsión que operan sobre el cuerpo, permitiendo al robot sobrevolar y realizar maniobras evasivas repentinas similares a las de una mosca o mosquito.



Invento: Tanque Robot Trepador

Fuente: Blogthinkbig

Investigadores de la Universidad Simon Fraiser se han inspirado en la habilidad para trepar adherirse a las superficies verticales de algunos vertebrados para crear un robot trepador. Para ello, los investigadores están experimentando con los adhesivos secos para poder imitar las características de las lagartijas, que es único entre los vertebrados en su capacidad para trepar por todo tipo de superficies verticales. El robot Tailless Climbing Platform TBCP-11 imita las almohadillas de los dedos de las lagartijas, mediante la creación de un adhesivo seco llamadopolidimetilsiloxano (PDMS) en forma de pequeñas setas de 17 micrómetros de ancho por 10 micras de alta. La forma de seta permite que el robot se desplace hacia delante con facilidad, sin que se desprenda de la superficie, trepando por paredes verticales a velocidades de hasta 3,4 cm por segundo.




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Las Tecnologías Disruptivas del Futuro





Referencias

Biomímesis, Tecnologías Innovadoras que Imitan a la Naturaleza

¿Qué es la Biomímesis? Naturaleza + Tecnología
Fuente: Wikipedia
Biomímesis (de bio, vida y mimesis, imitar), es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración, para crear nuevas tecnologías innovadoras que capaces de solucionar  problemas, que la naturaleza ya ha resuelto.

Inspirados en la Naturaleza
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

Objetivo: Mejorar la Calida de Vida
El 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.

La técnica no es nueva. Uno de los más asiduos practicantes fue Leonardo DaVinci, quien a través de la observación de la anatomía de los pájaros descrita en su libro “Código del Vuelo de las Aves”, construyó las famosas invenciones de máquinas voladoras.
Innovaciones Inspiradas en la Naturaleza
Extracto: Innmentor
Varios de los recientes avances tecnológicos y científicos se han inspirado en las soluciones que brinda la natrualeza. De esto se trata la biomímesis.

Descubramos y veamos cuáles son estas invenciones.

El Kevlar
Fuente: Wikipedia

La historia del descubrimiento del Kevlar conjuga elementos que van desde la dedicación hasta la fortuna del científico. El descubrimiento supuso un gran avance en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos.

A comienzos de la década de los 1960, la compañía DuPont estaba interesada en obtener una fibra más resistente que el Nylon.

La solución definitiva se descubriría examinando la seda de araña, pues ella se forma a partir de una solución de cristal líquido de manera análoga a la síntesis del Kevlar pero con una composición diferente.

La Cinta Velcro
El velcro es tal vez el mejor ejemplo de la biomimética. En 1951 el científico suizo, George de Mestral, removió una semilla espinosa del pelo de su perro y la estudió bajo microscopio. Impresionado por la adhesión de los ganchos de las semillas espinosas, copió el diseño e ingenió un cierre de dos piezas. A pesar de la resistencia al cambio de la sociedad, patentó el velcro y fundó su propia empresa. El resto es ya la historia de un multimillonario.

Un coche que se hace la fotosíntesis
Prototipo de auto fotosintético
Coches fotosintéticos y objetos que recogen agua del rocío
Fuente: Faircompanies
Los automóviles biomiméticos serán vehículos que estarían propulsados por pilas "vivas" (fotosintéticas) de hidrógeno, generado con oxígeno y bacterias, que absorberían CO2 de la atmósfera y emitirían oxígeno.
Pese al clima extremo de distintas zonas, incluso en el desierto habría estructuras para recolectar el agua del rocío, imitando a los escarabajos que lo han hecho durante millones de años.
Con un simple paseo por la naturaleza, el científico curioso se toparía con la grácil ventaja evolutiva de los seres vivos que le rodean.



El pabellón está ubicado a orillas de una península local

Tecnología, biomímesis y naturaleza combinadas en el increíble ARC


En los últimos años el diseño arquitectónico debió hacer frente a una creciente demanda por respetar las formas de la naturaleza y como respuesta se han desarrollado numerosasconstrucciones que de alguna manera buscan mimetizarse con el entorno. Tal es el caso del nuevo pabellón cultural ARC creado por el estudio Asymptote Architecture para la ciudad de Daegu, Corea del Sur.

El increíble edificio, que fue creado inicialmente para la Exposición Mundial Yeosu 2012, se basa en una estructura futurista cuyo diseño guarda estrecha relación con los alrededores panorámicos. Ubicado en las orillas de una península, y en un contexto definido por la presencia de agua y vegetación, la forma curvada del ARC pretende no romper con el paisaje, al tiempo que se presenta como una construcción audaz y llamativa.
Además de sus formas, el material exterior –basado en 642 almohadillas plateadas de plástico ETFE- contribuye a la biomímesis: de cerca tiene la apariencia de una nube, mientras que de lejos toma el aspecto de una roca. Este revestimiento, además, tiene la particularidad que capturar y reflejar la luz natural.
El interior del ARC tiene un recorrido circular y destaca una pantalla de 360 gradosUna vez que el visitante culmina el recorrido a través de la plataforma que bordea al pabellón, accede a una azotea en la que un gran espejo de agua refleja el cielo, y donde se pueden obtener increíbles vistas panorámicas.

Refrigeración que imita a los Caracoles de Mar
Fuente: Faircompanies
Los ventiladores refrigeran diseños que se recalientan fácilmente, lo que ha llevado a arquitectos y diseñadores industriales, como William McDonough, a preguntarse si, en lugar de mejorar los ventiladores para hacerlos más eficientes, lo que deberían hacer los diseñadores es crear objetos que, simplemente, no se recalienten, lo que evitaría el uso de parches de refrigeración.
Entendidos como dispositivos rotatorios que refrigeran y a menudo dependen de una fuente energética externa, los ventiladores persisten en buena parte de los diseños que componen el entorno humano. La biomimética trata de aprender de la naturaleza para crear refrigeración sin que sea necesario usar fricción, o aparatos accionados mecánicamente para que, con su movimiento, garanticen un flujo constante y confiable.
Las buenas noticias acerca de los ventiladores (o diseños que no los requieran) del futuro: el Biomimicry Institute de Janine Benyus explica que las corrientes de fluidos, gases y calor fluyen en la naturaleza a partir de un patrón geométrico común. Las malas noticias: los ventiladores humanos han usado a lo largo de la historia una geometría que difiere del patrón natural.
La naturaleza, explica el Biomimicry Institute, mueve el agua y el aire usando una espiral que crece logarítmica o exponencialmente, como puede observarse en las caracolas de mar.
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Los Inventos que Imitan a la Ciencia Ficción


Referencias
(1) http://luxe.tudiscovery.com/tecnologa-biommesis-y-naturaleza-combinadas-en-el-increble-arc/
(2) http://www.innmentor.com/2012/11/30/introduccion-a-biomimesis-la-tecnologia-como-mimico-de-la-naturaleza/
(3) http://faircompanies.com/news/view/biomimesis-10-disenos-que-imitan-la-naturaleza/