El aula magna de la Facultad de Químicas ha acogido, el 22 de noviembre, la octava jornada del ciclo “Los ODS: desafíos medioambientales para un planeta con futuro”. Las ponentes de esta sesión, Eva Batanero y Belén Yélamos, ambas del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UCM, hablaron de cómo la biomímesis puede contribuir a solucionar algunos de los retos y desafíos que representan algunos de los ODS.
Eva Batanero Cremades, coordinadora del grupo de divulgación “Biomimetizando… construimos un mundo mejor”, hizo un completo recorrido por la biomímesis y sobre cómo el aprendizaje basado en la naturaleza puede contribuir a aportar soluciones innovadoras que permitan un desarrollo más sostenible. La ponente inició su intervención con una cita de Janine Benyus, bióloga, consultora de innovación y escritora estadounidense: “La gente que diseña nuestro mundo, por lo general, nunca ha asistido a una clase de biología, lo creas o no. Entonces son novatos en cómo funciona el mundo”. Y es que, conociendo la grave situación de emergencia climática en la que se encuentra la sociedad actual, resulta necesario plantear qué puede hacer el ser humano para revertir la situación.
Teniendo en cuenta que “la Tierra no nos pertenece, sino que somos nosotros quienes pertenecemos a la Tierra”, es necesario atender a la naturaleza y aprender de sus modelos, y ahí es donde entra la biomímesis, que significa literalmente “imitación de la vida”. Por lo tanto, es una nueva ciencia que estudia la naturaleza como fuente de inspiración para realizar diseños inteligentes como camino hacia un mundo sostenible. Ha remarcado Batanero que esta imitación ha de ser “una imitación consciente del genio de la vida, de sabiduría adquirida después de millones de años de ensayo y error de la naturaleza.
La bio-inspiración no es una idea nueva, es algo propio del ser humano que ha practicado a lo largo de la historia. Así, personalidades como Demócrito decía que “copiando a los animales aprendemos las cosas más importantes. Somos aprendices de la araña, imitándola en los oficios de tejer; aprendemos de la golondrina a construir viviendas; del ruiseñor a cantar. Es decir, que el ser humano lleva imitando a la naturaleza desde hace siglos. Sin embargo, la biomímesis es una imitación consciente del genio de la vida. Esto es lo que diferencia la biomímesis de otras disciplinas bio-inspiradoras como la biónica o el biomorfismo. Sin embargo, tal y como afirmó Batanero, no ha sido hasta hace relativamente poco, cuando la biomímesis ha cobrado relevancia científica, en concreto cuando se ha visto que nuestro estilo de vida es insostenible y las consecuencias las está sufriendo el planeta Tierra.
Recurriendo a la teoría del caos, recordaba la ponente que “un sistema inestable está preparado para un cambio”, y ahí es cuando hay que atender a la naturaleza como maestra, como modelo (de purificación de agua, aire, etc.) y como medida (para compararla con la sostenibilidad del diseño realizado). Para entender esto mejor, la conferenciante puso varios ejemplos de la trans y multidisciplinariedad de esta ciencia, en la que colaboran diferentes disciplinas para para solucionar problemas de una manera más integral. El primero de ellos fue el famoso velcro, empleado inicialmente como sustituto de las cremalleras en las prendas, y que ahora se utiliza no sólo en esta sino también en otras aplicaciones. Este material está inspirado en el fruto de la bardana que gracias a las estructuras en forma de gancho se queda fuertemente adherido a los tejidos y pelos de animales, y tras el diseño pertinente, se obtuvo un nuevo dispositivo imitando a la naturaleza.
Otro ejemplo fueron los termiteros africanos que deben mantenerse a una temperatura constante de unos 30 ºC, a pesar de que la temperatura externa sea mucho más calurosa, mediante un proceso de enfriamiento por evaporación aprovechando el viento. El ser humano ha imitado el sistema de climatización natural de los termiteros en el famoso “Centro Eastgate”, ubicado en Zimbawe. Se trata del primer edificio climatizado de forma natural, aspecto de gran importancia en el país en el que se encuentra. Además, el diseño de este innovador edificio recogió datos tan impresionantes como que esta construcción únicamente necesita un 10% del total de energía que emplea una convencional de las mismas dimensiones.
Estos ejemplos llevaron a Batanero a presentar las dos vías para “hacer” biomimesis. Por un lado, el método directo es aquel en el que el organismo en cuestión es el modelo a partir del que se diseña una nueva forma de abordar un problema, mientras que en el método indirecto se plantea un reto que solucionar y se busca para ello el organismo más apto para el diseño. Reconoció la profesora que el diseño directo, es más simple, y es el del que se conocen más ejemplos.
Para poner en práctica lo expuesto, tanto Batanero como Belén Yélamos realizaron una serie de experiencias biomiméticas con el objetivo de ilustrar a los asistentes. La primera de esas prácticas se basó en imitar las irisaciones de color azul metálico naturales de las mariposas del género Morpho, consecuencia natural de la estructura de las alas de este insecto. Para biomimetizar estas irisaciones, añadieron sobre una lámina mojada esmalte transparente de uñas, que en función del ángulo de incidencia de la luz, simula dichas irisaciones.
En la segunda experiencia se imitó la estructura y composición de la hoja de loto (Nelumbo nucifera), cuyas hojas están provistas de una cera, hidrofóbica, que impide la penetración de agua, permitiendo de esta manera que la flor se mantenga seca y limpia de cualquier tipo de suciedad. Para comprobar la aplicación de este recurso natural, se añadieron gotas de agua sobre un papel de filtro normal y sobre otro al que se le había pintado previamente con ceras como las que utilizan los niños para colorear. Como era de esperar, el papel de filtro absorbió el agua, mientras que las gotas de agua resbalaron sobre el papel encerado.
El último ejemplo práctico ilustrativo se basó en la imitación del largo y grande pico del tucán toco (Ramphastos toco), que representa un tercio del peso de su cuerpo. La clave para soportar ese peso está en su estructura y composición, ya que presenta queratina y unos pilares óseos denominados trabéculas, que le confieren al mismo tiempo, resistencia y ligereza. Para imitar la resistencia y ligereza del pico del tucán toco, las ponentes diseñaron dos cilindros de papel, uno de ellos liso y el otro con pliegues. Demostraron la mayor resistencia del segundo poniendo sobre ambos cilindros un libro, que soportó sin mayor problema el peso de éste.
Para terminar la sesión, las dos conferenciantes animaron a los asistentes a pensar, en base a las estrategias aprendidas de los organismos estudiados, diseños bio-inspirados que aporten una forma sostenible para solucionar problemas humanos, con el fin de contribuir a los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) de la Agenda 2030. Algunos de los participantes comentaron la posibilidad de usar la iridiscencia para evitar el uso de colorantes en fibras e incluso fabricar chalecos reflectantes, mientras que otros comentaron la posibilidad de que la repelencia al agua que tiene la flor de loto se usara para fabricar envases alimentarios basados en papel con suficiente resistencia a la humedad que pudieran ser un sustituto más sostenible a los plásticos habitualmente usados. También se comentó la posibilidad de que las estructuras más resistentes, pero a la vez ligeras del pico del tucán pudieran aplicarse en la construcción de edificios, ya sea para resistir mejor frente a los terremotos, o para formar estructuras resistentes, pero con buenas propiedades aislantes que redujeran el consumo de calefacción y aire acondicionado en los edificios.
La sesión dejó claro que la Naturaleza es una poderosa fuente inagotable de ideas (estrategias) para afrontar los retos humanos. Estas estrategias son el resultado del proceso de evolución por selección natural de los organismos en su proceso de adaptación para sobrevivir, a las condiciones cambiantes del entorno. La biodiversidad, en este sentido, es un gran valor para el hombre. Aunque la biomímesis puede representar una valiosa herramienta en la educación para la sostenibilidad para alcanzar los ODS, las ponentes señalaron, que son pocas las universidades que la incluyen en sus planes de estudio, así que queda mucho por hacer, mucho por observar y mucho por aprender de la naturaleza, que siempre supera al hombre”.
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