Cinco inventos inspirados en la naturaleza


Un molusco capaz de barrenar la madera de los barcos, las semillas de la cachurrera que se adhieren a la ropa, un pez con forma de cofre o las hojas del loto han inspirado a los ingenieros.

PILAR QUIJADA / MADRID
Día 23/02/2014 – 02.53h

1 El loto, una planta con lavandería incorporada

Hojaas de loto
Aunque parecen suaves, al microscopio las hojas de loto son extremadamente rugosas / Fotolia

Los diseños naturales llevados a la ingeniería constituyen lo que se denomina biomimética, o el arte de copiar a la naturaleza. Animales y plantas han inspirado a los ingenieros.

El loto, una planta con lavandería incorporada, ha sugerido el diseño de materiales autolimpiables, en los que el agua y los restos de comida no pueden penetrar. Las hojas de la planta, que simboliza la pureza, a simple vista parecen extremadamente lisas. Sin embargo, presentan multitud de rugosidades microscópicas que cubren toda su superficie. Además tienen un revestimiento de cristales de cera. Gracias a esa estructura, se convierten en hiperhidrófobas, y las gotas de agua, en lugar de deslizarse y penetrar en el tejido, se desplazan sobre ellas rodando y arrastrando a su paso la suciedad, con lo que consigue estar siempre limpia y siempre seca. Este efecto fue descubierto a mediados de los años sesenta del siglo pasado por el botánico alemán Wilhelm Barthlott, que quedó fascinado cuando miró el loto sagrado a través del microscopio electrónico, pero no reparó en sus potenciales aplicaciones.

2 Efecto Loto: tejidos inteligentes

Esquiadores suizos muestran las medallas conseguidas en Sochi
Esquiadores suizos muestran las medallas conseguidas en Sochi

La firma suiza Schoeler Textil AG ha suministrado prendas deportivas que incorporan el efecto loto a algunos atletas participantes en los juegos de invierno de Sochi. Y en su página web contabiliza las medallas logradas por los deportistas equipados por la compañía. El «efecto loto» se consigue modificando las fibras del algodón para que se conviertan en hiperhidrófobas, es decir que puedan repeler la humedad. Para ello Schoeler utiliza una técnica llamada NanoSphere, que consiste en depositar partículas microscópicas de sílice o de un polímero que dan a los tejidos una rugosidad semejante a la de las hojas del loto. Las utilidades de estos tejidos son muy amplias: desde superficies que se autolimpian o desinfectan solas a ropa inteligente que repele la suciedad.

3 El pez cofre, un experto nadador

Pez cofre
A pesar de su forma cúbica, este pez de los arrecifes en un excelente nadador

El pez cofre (Ostracion cubicus) es un habitante de los arrecifes de coral que se caracteriza por su singular apariencia con forma de cubo. A pesar de ello, es un nadador extraordinariamente hábil, con unas magníficas características para deslizarse en el agua, lo que le convierten en todo un ideal aerodinámico. También está considerado como ejemplo de rigidez: el gran gran número de placas óseas hexagonales que posee ofrecen un máximo de firmeza con un peso mínimo. Dos cualidades que resultaron una inspiración para los ingenieros de la marca Mercedes.

4 Un coche que se mueve como pez (cofre) en el agua

Coche biónico de Mercedes Benz
Este coche biónico está inspirado en algunas características del pez cofre / Mercedes Benz

La forma «hidrodinámica» del pez cofre sirvió de inspiración a Mercedes-Benz para diseñar un coche biónico. El término biónico hace referencia a la combinación de biología y técnica. Imitar al pez supuso una importante reducción en los requerimientos de combustible del vehículo, de hasta el 20%. Además, las escamas hexagonales que dotan al pez de rigidez sin excesivo peso también han servido para proporcionan mayor seguridad al vehículo sin un aumento importante de peso.

5 Teredo, un gusano muy prudente

Gusano marino comedor de madera
Este gusano marino es capaz de horadar la madera de los barcos sin ser aplastado por ella / Nature22

Un gusano marino comedor de madera llamado broma inspiró la construcción del primer túnel navegable debajo del río Támesis. Se trata de Teredo navalis, un molusco capaz de horadar la madera reblandecida de los barcos sin morir aplastado en el intento. Lo consigue porque a medida que avanza, va segregando una envoltura calcárea que le protege. No es una concha, ya que la broma, como se le conoce también, tiene una concha reducida y transformada en un útil «aparato» perforador, que se denomina “cabeza”, y que le sirve para horadar la madera.

6 Teredo, el arte de excavar túneles

Máquina excavadora de túneles 'Teredo'
Máquina excavadora de túneles ‘Teredo’

En la mente del ingeniero británico Marc Brunel, esta estrategia utilizada por el gusano marino se transformó en una tuneladora que incorporaba una estructura que permitía estabilizar el túnel a medida que se iba construyendo. Brunel diseñó un ingenioso marco de acero que permitía a los trabajadores excavar con éxito a través del lecho del río Támesis, muy inestable. Consiguió con su invento el primer túnel de gran longitud construido bajo un río navegable. Hoy Teredo es también el nombre del protocolo de excavación de túneles. Consta de una cabeza giratoria equipada con elementos de corte (como la concha que sirve al gusano para abrirse paso en la madera), accionada por motores hidráulicos, y detrás hay una carcasa que sirve para estabilizar provisionalmente las paredes del túnel mientras se construyen (como la envoltura calcárea que protege al molusco cuando horada la madera).

7 Semillas que se «enredan» para viajar gratis

Xanthium spinosum
Algunas plantas, como Xanthium spinosum, utilizan ganchos para adherirse a los animales y así poder dispersarse. / UNAVARRA

Gracias a la naturaleza disponemos de una ingeniosa solución mucho más ligera que las cremalleras para cerrar ropa o zapatillas que ha sido incorporada incluso por la NASA. Todo empezó, a principios de los años cuarenta del pasado siglo, con un paseo por el campo y unas molestas semillas de la planta conocida como cachurrera (Xanthium spinosum) adheridas a la ropa y al pelo del perro del inventor, un ingeniero suizo llamado Georges de Mestral. Curioso por naturaleza, Mestral observó detalladamente las semillas para averiguar el secreto de su tozuda adherencia. Descubrió que terminaban en unos ganchos que se enredaban en el pelo y los tejidos. Gracias a ellos la planta logra dispersar sus semillas, que viajan pegadas al pelo de los animales. El ingeniero decidió copiar esa estrategia y darle otro uso. Así nació el velcro.

8 Velcro: un enredo provechoso

Las dos cintas del cierre de velcro: cinta con ganchos y cinta con fibras enmarañadas en bucle.
Las dos cintas del cierre de velcro: cinta con ganchos y cinta con fibras enmarañadas en bucle / Wikipedia

El velcro consta de dos cintas. Una de ellas posee unas pequeñas púas flexibles que acaban en forma de gancho, que imita a los ganchos de la semilla de la cachurrera. La otra cinta está cubierta de fibras enmarañadas que forman bucles, que imita al pelo en el que quedaban adheridas las semillas. Por simple presión se enganchan ambas cintas y permiten el agarre y cierre de prendas de vestir y calzados. El el velcro es un importante competidor de cordones, cremalleras y botones. Fue la Nasa quien popularizó su uso al utilizarlo como cierre de los trajes espaciales.

9 Escarabajos que brillan con luz propia

Luciérnaga
Las luciérnagas utilizan su luz para emparejarse y como defensa / BIOWEB.UWLAX.EDU

Hay escarabajos capaces de brillar con luz propia. Ese es el caso de las luciérnagas, que pertenecen a la familia de los lampíridos. Estos insectos tienen un órgano luminoso bajo el abdomen en el que una proteína denominada luciferina al combinarse con el oxígeno produce luz sin apenas generar calor. La estructura microscópica de su abdomen está compuesta por escamas irregulares que no encajan perfectamente entre sí, por lo dejan pasar la luz y además la amplifican. Un «diseño» como este no podía pasar desapercibido por mucho tiempo, por sus posibles aplicaciones para mejorar la eficiencia de nuestros sistemas de iluminación. El resultado: leds más brillantes.

10 Leds que brillan como luciérnagas

Leds
La eficiencia de los led puede mejorarse copiando a las luciérnaga / CEIARTE

Un equipo de investigadores en Bélgica, Francia y Canadá logró aumentar la cantidad de luz de un LED (diodo emisor de luz) hasta en un 55 por ciento al imitar la estructura irregular de la ‘linterna’ de una luciérnaga. Añadir una capa de material con un dentado similar al de su abdomen a un LED estándar de nitruro de galio logró aumentar el brillo del dispositivo. Otro grupo de investigadores coreanos averiguaron que las nanoestructuras del exoesqueleto de algunas luciérnagas actúan también como capa antirreflexiva, lo que ayuda a que la ‘linterna’ del insecto arroje más luz. La modificación de escamas dentadas se puede hacer después de la producción de los LED convencionales, lo que hace que se puedan aplicar sobre casi todos los LED comercialmente disponibles.

Tomado de: ABC.es

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