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Galería de Biónica
2008-06-20 22:00:01 ||

La idea central es que la naturaleza, imaginativa por necesidad, ya resolvió muchos de los problemas contra los que la humanidad lidia en la actualidad. Los animales, las plantas y los microbios son ingenieros consumados y descubrieron qué funciona, qué es apropiado, y lo que es más importante, qué dura aquí en la Tierra.
La Biónica reconoce que, luego de 3,8 mil millones de años de investigación y desarrollo, las fallas ahora son fósiles, y lo que nos rodea guarda el secreto de sobrevivencia.

La Fábrica de la Naturaleza
Auto ensamblaje
Química en agua
Transformaciones solares
El poder de la forma
El uso de materiales disponibles
Selección natural como motor de innovación
Reciclaje de materiales
Ecosistemas que fabrican su propia comida
Movimiento y transporte con sentido energético
Capacidad de recuperación y de cura
La Fábrica de la Humanidad

Ensamblaje externo y desarmado complejo
Uso de materiales peligrosos como solventes
Transformación con alto calor y presión
Forma generalmente no determinada por la función
Cadena de oferta global ineficaz
Respuesta lenta y a menudo rendimiento indiferente
Producción en masa de desperdicios
Importación de materiales básicos
Movimiento de mercaderías de larga distancia, ineficaz
Rigidez y obsolescencia
Las Ventajas del Diseño Biónico

Con el uso más generalizado de la biónica como metodología de diseño y de ingeniería, surgieron una variedad de beneficios. La biónica demostró ser una forma confiable de disminuir los costos de fabricación, y los diseños bio-inspirados generalmente tienen menos impactos ambientales que los productos de diseño tradicional. Además, el descubrimiento de los procesos naturales correctos para su imitación puede aumentar la eficacia y conducir a características de rendimiento mejoradas, y a menudo, no esperadas. El uso del diseño biónico también demostró tener un impacto positivo en el valor de la marca.

Ray Anderson, el fundador y CEO de la fábrica de alfombras Interface, cuya línea de loseta de alfombra Entropía mejor vendida fue creada luego de que el equipo de diseño de la empresa pasara un día examinando los suelos de los bosques, dice que el uso de la biónica resultó en un número de beneficios impensados. “Resulta que existen todo tipo de ventajas en el diseño [de Entropía]. Por ejemplo, uno puede reemplazar una loseta individual y no causar el efecto de error evidente de una nueva loseta rodeada de losetas viejas. Y casi no hay defectos en la producción, porque los inspectores no pueden descubrirlos entre la imperfección deliberada. En forma subliminal, también trae la naturaleza adentro," se muestra entusiasmado Anderson.
El Ornitóptero de Leonardo da Vinci
Un pionero del diseño bio-inspirado, Leonardo da Vinci, ya observaba a la naturaleza para tomar ideas a finales del siglo quince. Uno de los primeros europeos en buscar una solución práctica al vuelo, sus estudios de varios pájaros culminaron en 1585 con sus dibujos de las alas mecánicas. Desafortunadamente, las ideas de da Vinci vivieron y murieron con él, y no se estableció ninguna fundación para el estudio continuo de la biónica.
Diseños Biónicos Tempranos

La práctica de la biónica, aunque aún no se llamaba así, alzó su cabeza regularmente durante los pasados siglos en diseños como el alambre de púa, que se modeló inspirado en el espinoso naranjo de Osage, y el Velcro, creado por el ingeniero suizo Georges de Mestral en 1941quién después de examinar las semillas de Burdock se dio cuenta de que se pegaba a su ropa luego de su paseo diario a los Alpes.
Pintura Lotusan

En la actualidad, uno de los productos biónicos mas conocidos es la Pintura Lotusan. Basada en el mecanismo auto-limpiante descubierto en la hoja del loto, que usa una superficie hidrofóbica y agua de lluvia para barrer la suciedad, la marca ya es ampliamente usada en Europa. El revestimiento de exteriores de edificios con pintura Lotusan permite limpiarlos con agua de lluvia y mejora la estética urbana general.
Adhesivo Geco

La capacidad del geco de pegarse en casi cualquier superficie fascinó y confundió a los científicos durante décadas. Pero en 2002, los investigadores del Laboratorio Autumn descubrieron que esta capacidad asombrosa viene de las fuerzas van de Waals creada por millones de pequeños pelos en las suelas de las patas del geco. No solamente estos pelos (y sus puntas en nanoescalas) crean lazos increíblemente fuertes – un metro cuadrado de material puede soportar el peso de un auto familiar—sino que la forma de las estructuras inducen a la auto-limpieza al descartar pequeñas partículas de suciedad. Imagine su uso en un adhesivo que, según Keller Autumn, “no deja residuo, es direccional, se despega sin fuerza mensurable, se limpia sola, y funciona bajo el agua, al vacío y en casi cualquier superficie o perfil."
Bio-película Repelente Biosignal

Al imitar el proceso mediante el cual un alga roja de la costa de Australia previene la formación de biopelículas – la delgada capa de baterías que se forma cuando se establecen en varias superficies – Biosignal creó una tecnología de plataforma aplicable en varias industrias. Al usar un proceso químico para repeler en vez de matar las bacterias (y por lo tanto previniendo el desarrollo de la resistencia y la necesidad de usar químicos fuertes), este material puede agregarse a productos desde limpiadores bucales y lentes de contacto hasta el interior de los edificios y de las cañerías para evitar el crecimiento de bacterias.
Color Estructural
En vez de pintar, la naturaleza utiliza pigmentos internos y color estructural. El único pigmento encontrado en un pavo real, por ejemplo, es marrón – todos los colores percibidos por otros organismos se crean a través del uso de una estructura transparente. Más de 60 productos ya ofrecen esta tecnología, incluyendo PDA de Qualcomm, que usa estructura junto con luz ambiente para crear los colores que se ven en la pantalla.
Película Anti-Reflejos Autoflex MARAG

En base a la estructura del ojo de la polilla, la película MARAG (del inglés MothEye Anti-Reflective, Anti-Glare) está diseñada para ser utilizada en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo pantallas planas, interfaces de pantallas táctiles, lámparas electro luminescentes, y lentes para teléfonos móviles y PDAs. Creada a partir de la imitación de los ojos de las polillas nocturnas, esta sustancia que absorbe la luz se usa para revestir superficies y prevenir el brillo.
Losetas de Alfombra Entropía Interface

Junto con Janine Benyus, el diseñador de productos de Interface David Oakey llevó a su equipo al bosque para que vean cómo crea la naturaleza la cobertura del suelo. A medida que examinaban el suelo, se dieron cuenta que nada era igual, sino que todo funcionaba en conjunto para crear un todo cohesivo.

Estas reflexiones llevaron a la creación de losetas de alfombra Entropía, la más vendida de Interface en menos tiempo, el fabricante de alfombras comerciales más grande del mundo. La línea ahora representa el 40% de las ventas anuales de la empresa.
Adhesivo PureBond de Columbia Forest Products

Columbia Forest Products, el fabricante de enchapado más grande de Estados Unidos, usó la biónica para recrear el adhesivo que une las partículas de enchapado. Para solucionar temas de resistencia al agua, agregó a sus productos el formaldehído, uno de los principales detractores de la calidad de aire en edificios. Ahora, al imitar el pegamento que usan los mejillones para adherirse a los barcos, la empresa eliminó la necesidad de este aditivo tóxico. De las cuatro plantas de fabricación de la empresa, dos se han pasado completamente al uso del adhesivo PureBond, que se comercializa en forma activa como un componente clave de una alternativa ecológicamente superior y más impermeable que el enchapado tradicional.
Almacenaje de Vacunas Biostability

La empresa de dispositivos para almacenar vacunas, Biostability, imitó un helecho del desierto, llamado la Rosa de Jericó, que pude secarse completamente y aún así rehidratarse –básicamente volviendo a la vida. Al encapsular vacunas en el azúcar que facilita el proceso de deshidratación/rehidratación, la empresa elimina la necesidad de refrigeración y drásticamente mejora los índices de éxito del transporte. Al “romper la cadena de frío,” Biostability hace más fácil que las vacunas lleguen a lugares donde más se necesitan.
Células Solares Sensibles al Color

Basado primeramente en el proceso de fotosíntesis, las células solares sensitivas al color – fotovoltaicos plásticos, flexibles que pueden generar energía desde una gama de espectro de luz mayor que las células solares tradicionales – se convirtió en el impulsor del crecimiento de la industria de la energía solar. Creados en una delgada película a través de un proceso similar al usado en la impresión de periódicos en grandes rollos de papel, estas células no son tan eficientes como las células solares de silicona, pero son mucho más baratas y circunnavegan la falta de silicona. Empresas, como Lowell, Mass., con sede en Konarka, están comercializando estas células para su uso en varias aplicaciones donde los fotovoltaicos tradicionales no son prácticos o no ofrecen una opción eficaz.
PAXFan Científico PAX

PAX está trabajando con formas de circulación para imitar el espiral centrípeto de tres dimensiones que se encuentra en los remolinos – o donde el agua y los gases necesitan moverse con mínima fricción. Para crear una mejor circulación para extractores de aire, propulsores y aireadores, la empresa modificó el espiral logarítmico generalmente usado en la naturaleza. La tecnología ya había sido patentada por Delphi, que la implementará en sus nuevos diseños de ventiladores de computadoras. Debido a que los ventiladores crean ahorros de energía de hasta 50%, será posible reducirlos a la mitad de su tamaño original. Además, son un 75% más silenciosos.
Pez Caja Mercedes Benz

Al usar aspectos de diseño del sorprendentemente aerodinámico pez caja que habita en arrecifes, Mercedes pudo aumentar la eficacia del combustible un 20% sobre los otros autos del mismo tamaño. Este concepto de auto, que se lanzó en 2005 pero que no está programado para su producción, es liviano pero tiene una estructura que permite que sea fuerte en las áreas clave.
Tren Bala 500 Series Shinkansen

Cuando se les pidió a los ingenieros de este tren bala japonés que hagan que el tren sea más silencioso y más eficaz respecto del combustible, buscaron en la naturaleza. Para reducir el sonido, imitaron las “plumas dentadas” del ala del búho en el diseño de los conectores delanteros. Luego mejoraron la aerodinámica al replicar el pico del martín pescador, un pájaro predador que se sumerge en el agua a gran velocidad para atrapar peces, y así redujeron el impacto sónico del tren durante su salida de los túneles.
Edificio Eastgate, Harare, Zimbabwe

El sitio del centro de compras más grande de Zimbabwe, el edificio Eastgate solamente necesita 10% de la energía que generalmente usan las estructuras de su tamaño, porque puede imitar el montículo de la termita local. Sin aire acondicionado y virtualmente sin calefacción, la temperatura dentro del edificio se mantiene constante y confortable al abrir y cerrar una serie de ventilaciones de calor y frío durante el día.
Máquinas Vivas para el Tratamiento de Agua Contaminada

Mientras que muchos productos biónicos se diseñan para imitar procesos o estructuras específicas, una nueva ola de diseño bio-inspirado replica ecosistemas enteros. Al frente de esta tendencia, las Máquinas Vivas son una forma de tratamiento de agua contaminada diseñada para imitar las funciones de limpieza de los pantanos. Estos sistemas de remediación biológica también pueden producir productos secundarios como el gas metano, plantas comestibles y ornamentales, y peces. Las plantas acuáticas y de pantanos, las bacterias, las algas, los protozoos, el plankton, los caracoles, las almejas, los peces y otros organismos participan de este sistema para ofrecer funciones de limpieza específicas.
Limitaciones de la Biónica

Aunque utilizar las soluciones de la naturaleza para resolver problemas humanos demostró ser una fuente de innovación, hay instancias en las que no necesariamente funciona. En algunos casos, los diseños de la naturaleza están destinados a cumplir en forma eficaz un número de tareas diferentes, entonces un ingeniero o diseñador avocado a un problema único y específico deberá mejor empezar de cero. Además, la biónica funciona mejor cuando se usa con procesos químicos de pequeña escala, como los micro-fluídicos. Aunque hay casos en los que su uso a gran escala fue exitoso – como el de la nariz del tren bala que vimos antes en esta galería – generalmente no es el caso. Finalmente, se debe evitar usar la naturaleza para resolver asuntos sociales – quién debe vivir y quién morir, por ejemplo – ya que en general, la aplicación de la ciencia pura a los problemas sociales nunca fue una estrategia exitosa.

 

 
 
 
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