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De vuelta a la naturaleza
En 2001, una de las empresas de suelos más grandes del mundo envió un equipo de diseño a la naturaleza para preguntar: ¿Cómo diseñaría la naturaleza una alfombra? Hoy, la respuesta está en los parques de oficinas de todo el planeta.
Se dieron cuenta de que en la naturaleza no hay dos cosas iguales y que hay una distribución aleatoria de la diversidad en el suelo del bosque y en los lechos de los ríos, dice Ray Anderson, fundador y presidente de Interface, con sede en Atlanta, GA. Armada con esa observación, la compañía diseñó una alfombra llamada Entropy, que se instala usando patrones de mosaicos aleatorios.
Al mirar a la naturaleza, Interface se unió a las filas de empresas que emplean la ciencia emergente de la biomimetismo: la idea de que la naturaleza ha perfeccionado millones de procesos de fabricación y diseño que los humanos pueden imitar. Si bien la biomimetismo ha guiado durante mucho tiempo la investigación en las ciencias de la vida, su influencia ahora está alcanzando nuevas industrias sorprendentes, desde las fábricas de alfombras de Interface hasta los fabricantes de chips de computadora. Los empresarios, diseñadores de productos y científicos recurren cada vez más a la naturaleza para mejorar los productos existentes y desarrollar creaciones completamente nuevas.
En Iridigm Display en San Francisco, por ejemplo, los investigadores observaron paralelismos entre su tecnología -sistemas microelectromecánicos (MEMS) para pantallas de dispositivos móviles- y las estructuras que hacen patrones iridiscentes en las alas de una mariposa. Una de las cosas más interesantes de las estructuras de mariposas es que no muestran un cambio de color cuando miras el ala desde diferentes ángulos de visión, dice Mark Miles, fundador de la compañía y director de tecnología. La observación ha inspirado a Iridigm a intentar el mismo efecto. Nos basamos en los sistemas naturales existentes para, en última instancia, desarrollar alternativas que sean más elegantes y más baratas, dice. Existe un reconocimiento creciente del repositorio que representa la naturaleza.
Ese depósito incluye la clave para mejores adhesivos, cree Herbert Waite, profesor de Biología del Desarrollo y Células Moleculares en la Universidad de California, Santa Bárbara. Las personas en la industria y la fabricación hacen todo lo posible para eliminar el agua al aplicar polímeros de adhesión a las superficies, dice. Pero el agua no es un obstáculo para los mejillones, que se adhieren a una variedad de superficies bajo el agua con polímeros adhesivos similares a pegamentos. Waite cree que él y otros investigadores han descubierto el secreto del mejillón.
Para adherirse a una roca submarina, el mejillón segrega anclajes pegajosos que son suaves y gomosos cerca de su cuerpo, pero que gradualmente se endurecen hasta obtener una consistencia similar al nailon donde se adhieren a la roca. Lo notable, dice Waite, es que el gradiente suave de las regiones blandas a rígidas significa que no hay puntos de tensión, un gran problema para los científicos de materiales, que a menudo luchan con la combinación de diferentes materiales para lograr una adhesión efectiva. El concepto de gradientes moleculares que conducen a gradientes mecánicos tendrá un impacto significativo en la forma en que se diseñan los materiales en el futuro, dice Waite.
Varios laboratorios están desarrollando aplicaciones basadas en proteínas individuales de mejillón aisladas. Waite dice que las aplicaciones futuras van desde la adhesión de componentes bajo el agua durante la construcción de puentes hasta la reparación de retinas desgarradas.
Empresas de diseño de productos como Ideo, con sede en Palo Alto, CA, están trabajando para incorporar nuevos descubrimientos en sus procesos de diseño. Los diseñadores de Ideo han estudiado la composición de estructuras naturales como la concha de abulón para diseñar mejores materiales y han utilizado la investigación sobre la difracción de la luz en las plumas de las aves para desarrollar el color sin pigmento. Para una serie de proyectos que hemos realizado, la biomimetismo ha informado el resultado final, dice el gerente de proyectos de Ideo, Ben Tarbell. Su empleador está organizando una cumbre este año para que las empresas de TI de Silicon Valley exploren el mayor uso de la biomimetismo en el diseño de todo, desde computadoras hasta infraestructuras de red. Tiene mucho potencial para ser una gran fuente de inspiración para la innovación, dice.
Waite está de acuerdo. [La biomimetismo] influirá en el curso futuro de la tecnología fundamentalmente: se crearán paradigmas completamente nuevos e inesperados no solo para la síntesis de materiales y cómo se combinan, sino también cómo se procesan. Citó la fabricación de chips como un área donde los sistemas naturales como las esponjas brindan lecciones valiosas. Al mismo tiempo, se necesita más investigación. El verdadero valor de estas estrategias bioinspiradas radica en la profundidad de nuestra comprensión de tales sistemas, tenemos que realizar más investigaciones a un nivel fundamental.