A lo largo de 3.800 millones de años de evolución. La naturaleza cuenta con un sinfín de estrategias sostenibles, como la utilización eficiente de recursos disponibles localmente, el seguimiento de procesos cíclicos en los que nada se desperdicia, la capacidad de adaptarse a un entorno cambiante, etc. ¿Por qué no aprender de ella, entonces?

La mayoría de la gente piensa que los inventos son desarrollados en base a pensamientos y diseños totalmente innovadores, pero en muchos casos esto no es cierto. La humanidad desde tiempos inmemoriales ha sobrevivido y progresado a base de imitar a la naturaleza.

A pesar de existir numerosos ejemplos de bioinspiración a lo largo de los últimos 200 años, la disciplina surge aproximadamente hace 20 años, cuando Janine Benyus (Montana, EE.UU.) escribe el primer libro sobre Biomimesis y, junto con Dayna Baumeister, desarrollaron una metodología aplicada al diseño sostenible de productos y procesos. A partir de ahí, se ha materializado en forma de estudios oficiales de Máster y Doctorado surgiendo luego la consultoría y la innovación. Hoy es un movimiento que no para de captar adeptos a lo largo y ancho de todo el planeta con un proceso simple y natural, como el expresado en la imágen:

Comencemos por definirla

La biomímesis (de bio, “vida”, y mimesis, “imitar”), biomimética o biomimetismo, es la ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración de tecnologías originales para abordar algunas circunstancias armónicamente, a través de modelos de sistemas (mecánica) o procesos (química), o elementos que imitan o se inspiran en la naturaleza.

Biomímesis es el término más usado en literatura científica e ingeniería para llevar a cabo referencia al desarrollo de comprender y utilizar a inconvenientes humanos resoluciones que proceden de la naturaleza, con apariencia de principios biológicos, de biomateriales de algún otra índole. La naturaleza, el universo, le transporta al ser humano millones de años de virtud en algún campo; es por esto que es más ventajoso copiarla que intentar superarla, como es la situacion del kevlar, similar a biotejidos como la seda de araña. Otro ejemplo fácil es la cabeza tractora de algunos trenes de velocidad superior cuya forma aerodinámica se apoya en la de la cabeza de alguna clase de patos.

En la actualidad, campos emergentes de la ciencia, como la nanotecnología y la ingeniería biomédica, están usando métodos de síntesis noticiosos en el intento de imitar la síntesis de autoensamblaje con altos desempeños que la naturaleza ha creado a lo largo de millones de años.

¿A que creemos que se debe su éxito?

Al sentimiento natural de las personas a sentirse parte del entorno y a la comunidad a la que pertenecen. No existe mayor comunidad que nos conecte a todos los seres vivos que la propia naturaleza, así que, ¿qué mejor que seguir los principios que la rigen para sentirnos totalmente integrados en ella y fortalecer los lazos que nos unen?

Este método tiene como objetivo mejorar la calidad de vida de la humanidad. Además se basa en la sostenibilidad socioeconómicas; mediante el fundamento de 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 optimización 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.

¿Qué viene estudiando?

La naturaleza ha dado origen a lo largo de 3.800 millones de años de evolución a estructuras de diseño óptimo que podemos imitar para propósitos humanos. La biomímesis estudia los modelos de la naturaleza e imita o se inspira en sus diseños y procesos para resolver los problemas humanos, consiste en aprender a diseñar tecnologías sostenibles adaptando estructuras desarrolladas por la naturaleza. Es una nueva forma de ver y valorar la naturaleza, que introduce una visión basada en lo que podemos aprender del medio natural. Como consecuencia de esta rama de la ciencia nacieron los denominados plásticos biodegradables. Los plásticos sintéticos, como el conocido polietileno, están formados por polímeros derivados de sustancias del petróleo y tardan unos 500 años en degradarse por lo que no son susceptibles de asimilarse de nuevo en la naturaleza. En un tiempo en el que el petróleo es un recurso no renovable y casi agotado, y en el que tenemos consciencia de que los productos de su utilización son nocivos para el medio ambiente, nace la idea de un nuevo tipo de plástico, un nuevo material basado en un nuevo fenómeno base que conforma el polímero del plástico y que es capaz de volver a la naturaleza a través de los procesos de biodegradación y compostaje sin emitir contaminantes.

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.

¿Qué materiales suele utilizar?

No existe una limitación específica de los materiales a utilizar, siempre y cuando sigan los mismos principios que los materiales constructivos ya existentes en la naturaleza. Un concepto importante en la biomimética es que la naturaleza crea materiales de forma aditiva, mezclando recursos disponibles localmente a través de procesos químicos no tóxicos. La industria generalmente se basa en procesos substractivos en los que buscamos separar o transformar elementos utilizando energía (por lo general recursos fósiles) o productos tóxicos, algo que lógicamente no es sostenible.

Tres niveles de aproximación al estudio biomimético

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 las 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.

Para quienes estudian y buscan aplicar los modelos de la naturaleza al diseño, como los ingenieros, arquitectos y diseñadores industriales, pueden a partir de sus conocimiento y experiencia involucrarse en alguno de tres niveles de aproximación:

1er Nivel

Abstracción formal de la naturaleza y aplicar a envolventes, texturas, proporciones, entre otros. Con el propósito de ofrecer un ejemplo se cita lo siguiente: “Una línea de alfombras de la marca INTERFACE emula el aparente carácter aleatorio de los colores y modelos del sotobosque. Aplicando patrones similares con fórmulas matemáticas, la línea de alfombras se adaptó idealmente al sistema modular ideado por la compañía. En lugar de crear colores uniformes y difíciles de reproducir incluso atendiendo al mismo sistema de fabricación y componentes, la línea Entropy acepta el carácter aleatorio de la naturaleza y lo integra en su diseño. Permite cambiar piezas con sencillez y evita el desecho de alfombras o moquetas con sólo una porción dañada. Aparentemente sencillo y anodino, un diseño modular con numerosos colores en piezas capaces de recomponer otros diseños, manteniendo el estilo y espíritu del producto, continúa siendo un reto del diseño industrial en la actualidad”. Consultado en Biomimética diez diseños que imitan a la naturaleza.

2do Nivel

Análisis y funcionamiento de un ser vivo y aplicar a estructuras, mecanismos, tránsito de fluidos, conservación del calor, y más. Por ejemplo y de acuerdo a Srinivasan (1996) “los resultados de estudios de ciertas bioestructuras como estudios de aves, libélulas (Mecánica de Vuelo), madera, piel de tiburón, cutícula de los insectos (estructuras de materiales compuestos), moluscos (mecánica de la fractura), murciélagos, cóclea del oído interno (precisión detección de objetos y / o sonido), y arácnidos (cepa Detección)”.

3er Nivel

Estudio a nivel micro celular del funcionamiento de las partes que integran un ser vivo, para generar aportaciones tecnológicas relevantes. Describe Vincent (2011) “Se estudian los agujeros de las células en madera de roble, que muestran un menor diámetro, las células del parénquima y las grandes traqueidas, Se concluyó que los agujeros son un recurso desatendido en ingeniería con una mala reputación debido a que no siempre sabemos cómo usarlos con ventaja. Si un agujero en una placa bajo tensión tiene un contorno angular, o está demasiado cerca de otro agujero, o es demasiado grande, una grieta puede comenzar desde lo que se puede propagar por todo el material (Atkins y Mai, 1985). La Biología demuestra una gama mucho más amplia de uso y diseño a partir de estos estudios y que puede ser incorporado en la tecnología”.

Y antes de abandonarte te dejo con una frase y un video para que reflexiones sobre lo que estuvimos viendo:

La naturaleza nos está hablando, nos conecta, nos inspira, y nos permite desde hoy aprender de su propia sabiduría… ¿la estamos escuchando?

Fuentes para aprender más acerca de esta disciplina:

Wikipedia, Fundación Vida Sostenible, Westwing, Artículo: Diez diseños que imitan la Naturaleza. Tecnología a partir de la Naturaleza. Grupos de estudio de Biomimética.