futuro

Sábado, 28 de junio de 2003

BIOMIMéTICA: UNA NUEVA DISCIPLINA

Las lecciones de la naturaleza

“No deseo copiar a la naturaleza. Me interesa más ponerme a la par de ella.”
Georges Braque, pintor francés
(1882-1963).

Por Federico Kukso

A simple vista, la Torre Eiffel y el velcro no tienen mucho en común. Pero si se les presta un poco más de atención y se los ve con un ojo ingenieril, se descubrirá que comparten un oculto origen común: ambas invenciones humanas tuvieron como inspiración directa a la naturaleza. Y fue así: el ingeniero Gustave Eiffel se basó, para la construcción de la colosal torre metálica parisina (que, dicho sea de paso, se preveía demoler –o desmontar– cuando terminara la Exposición Universal de 1889), en los trabajos de Hermann von Meyer, un profesor de anatomía de Zurich, y del matemático Karl Cullman, sobre la distribución de las fibras del hueso de la pierna humana –el fémur–, y cómo se articula este hueso con la cadera, soportando gran parte del peso corporal.
El origen del velcro no es menos curioso. En el verano de 1948, un ingeniero suizo llamado George de Maestral salió a dar una vuelta con su perro por las montañas. Al volver, notó con sorpresa que tanto él como su fiel compañero traían adheridos a sus cuerpos semillas de cardos que se mantenían fuertemente engrapadas. Luego analizó bajo el microscopio aquellas espinas flexibles que tienen la peculiar característica de engancharse entre sí (y a cualquier tejido). Entonces, sin mucho esfuerzo de su parte, se le prendió la lamparita. Tras meses de experimentación, patentó su invento que consistía en dos tiras de nylon (que al juntarse se adhieren perfectamente), con el nombre de Velcro (contracción de las palabras velvet, terciopelo, y crochet, gancho). Desde entonces, al pegadizo sistema de cierre se lo puede encontrar desde en los pañales de un bebé hasta en los trajes de los astronautas.

Excelencia educativa
A lo largo de la historia, el ser humano ha recurrido (con distintos resultados) a la Naturaleza como fuente de inspiración y para aprender, humildemente, algo de ella. La razón es obvia: en millones de años de evolución y de lucha por la supervivencia, tanto plantas como animales han desarrollado eficientes soluciones a la más diversas clases de problemas. Algo sabrán.
No es un mal lugar para inspirarse: la naturaleza se maneja también, como el ser humano, con criterios de funcionalidad, optimización y economía (más por menos).
Tornillos, hélices, tenazas, jeringas, navajas y cierres son apenas algunas de las creaciones que surgieron de esa escuela. Aunque claro, estas invenciones no son obras de la más pura originalidad; al fin y al cabo, la naturaleza las inventó primero. Los experimentos de este tipo han sido tantos (y tan variados) que hoy se puede hablar incluso de la existencia de una ciencia que se encarga de estudiar de manera sistemática tales intercambios. Así nació la biomimética (del griego bios, vida, y mimesis, imitación). Esta nueva disciplina, que reúne a biólogos, arquitectos e ingenieros, recién se institucionalizó en 1991 cuando la sección de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de Estados Unidos inauguró un departamento destinado exclusivamente a buscar en la naturaleza formas, materiales y diseños capaces de ser trasladados al campo militar (por ejemplo, para la construcción de nuevos aviones, chalecos antibalas y submarinos). Claro está que este departamento no está destinado a ver mucha paz en la naturaleza sino más bien formas de perpetuar la guerra y el dominio estadounidense.
Aun así, la nueva ciencia (emparentada con la biónica, disciplina que acerca la biología a la electrónica) encontró en ciertos centros académicos varios adeptos con fines menos belicosos. Uno de los institutos más importantes en el tema es el Centro de Biomimética de la Universidad de Reading (Gran Bretaña). Allí, las investigaciones van desde el estudio de los huesos (humanos, por su dureza, y de aves, por su ligereza), madera (su eficiencia energética) y caparazones de tortugas (por su resistencia).

Pez al agua
Otros investigadores, en cambio, han puesto su mirada en el mundo acuático. Más concretamente en los peces. Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (o MIT) en Boston, Estados Unidos, se tomaron la tarea de observar con cuidado al atún, más concretamente la forma de su cuerpo que le permite desplazarse a altas velocidades y alterar su dirección con asombrosa facilidad. El resultado fue su émulo artificial: el “robotuna”. Con esta nueva especie de monstruo de Frankenstein acuático, los científicos estudian en sus laboratorios cuáles son las mejores formas que un cuerpo puede adoptar para desplazarse en el agua a grandes velocidades. Los resultados estarían destinados a ser aplicados en los cascos de barcos o en submarinos.
Algunos de estos experimentos ya se pueden ver en las mejores piletas del mundo (y del país). Como se sabe, una de las cuestiones clave en natación, además del estilo, es nadar lo más rápido posible. Si de eso se trata, ¿por qué no aprender de los peces? La empresa de indumentaria deportiva Speedo hizo precisamente eso. En septiembre de 1999 sacó al mercado un traje de baño especial para nadadores profesionales llamado Fastskin, basado en las propiedades hidrodinámicas de la piel del tiburón. La malla, que puede cubrir total o parcialmente el cuerpo del nadador, reproduce las escamas en forma de V (llamadas dentículos) de los tiburones, que disminuyen la turbulencia y el arrastre del agua alrededor del cuerpo. Los investigadores aseguran que el Fastskin puede mejorar el rendimiento en hasta un 3 por ciento, número que para la natación de alta competencia es mucho.

Nuevas ideas
Ahora bien, hay un largo trecho entre imitación e inspiración. Así lo advierte Steven Vogel, profesor de Biomecánica en la Universidad de Duke (Estados Unidos), quien tras años de estudio llegó a la conclusión de que en vez de copiar a la naturaleza lo mejor es observarla, buscar analogías y abstraer conceptos e ideas. En verdad, tiene mucha razón: a veces la copia punto a punto puede conducir a fracasos descomunales. No sea, por ejemplo, que uno al intentar volar imitando la estructura de las alas de los pájaros (como quería hacer Leonardo Da Vinci) termine estrellándose contra el piso.

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FASTSKIN. Traje inspirado en la piel de los tiburones.
 
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