Biomímesis: ingeniería y tecnología inspiradas en la Naturaleza

Biomímesis: ingeniería y tecnología inspiradas en la Naturaleza

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Autor | Elvira Esparza

“La naturaleza es sabía” es la máxima de la que aprende la biomímesis, una técnica, tal vez incluso una filosofía aplicada a la ingeniería, que se inspira en el medio ambiente para que las actividades desarrolladas por el hombre sean más eficientes, resilientes y sostenibles, ya estemos hablando del transporte de personas y mercancías a la construcción de edificios.

¿Qué es la biomímesis?

Según su raíz etimológica, biomímesis proviene del griego bio que significa vida y mímesis es imitar, es decir, que sería imitar a los vivos. El Instituto de Biomimética define la biomímesis o biomimética como un enfoque innovador que busca soluciones sostenibles a los desafíos humanos imitando los patrones y estrategias probados por la naturaleza. El objetivo es crear productos, procesos y políticas que estén bien adaptadas a la vida en la Tierra a largo plazo. Dicho de forma más sencilla es la práctica de imitar modelos de la naturaleza para crear procesos, sistemas y estrategias más sostenibles.

¿Cuál es el primer ejemplo de biomímesis?

Para encontrar el primer ejemplo de biomímesis hay que remontarse a los primeros humanos que imitaban a los animales para desarrollar las técnicas de caza y supervivencia; a falta de su fuerza era necesario imitar su técnica. A partir de ahí, existen numerosos ejemplos de biomímesis cuyo origen es desconocido para la mayoría. Desde la sencillez del velcro que está inspirado en la forma en que algunas plantas propagan sus semillas a través del pelaje de los animales, a la piel del tiburón que ha servido para diseñar trajes de baño que disminuyen la turbulencia y la resistencia al agua facilitando el desplazamiento.

En ingeniería destaca el diseño del tren bala de Japón Shinkansen que imita la forma del pico del martín pescador que tiene la capacidad de sumergirse en el agua sin salpicar. Gracias a este diseño, el tren bala mejoró su velocidad un 10%, al disminuir la resistencia al aire utilizando un 15% menos de electricidad, y evitó el ruido que se producía al salir de los túneles.

¿Cómo resuelve problemas la biomímesis?

La biomímesis plantea copiar a la naturaleza, ahorrando energía y evitando el despilfarro. Frente a la economía industrial que genera gran cantidad de residuos, contamina y derrocha energía, los defensores de la biomimética abogan por seguir a la naturaleza porque aprovecha los residuos y gasta menos energía. Si conseguimos que nuestro mundo se parezca más al mundo natural aumentarán las posibilidades de supervivencia y el futuro será más sostenible.

A pesar de que el término biomímesis se acuñó por primera vez en 1969 por el ingeniero Otto Herbert Schmitt en un artículo divulgativo, fue en los años noventa cuando surgió esta corriente con la científica Janine Benyus. Su punto de partida es que los hombres deben emular las formas y el funcionamiento de la naturaleza cuando buscan soluciones a sus problemas. En los últimos años la biomímesis se ha extendido a diferentes disciplinas como el diseño sostenible, la ingeniería, la agricultura o la arquitectura.

¿De qué manera la biomímesis se aplica a la arquitectura?

En arquitectura, la biomímesis se manifiesta en el diseño de edificios más sostenibles y eficientes, en armonía con el medio ambiente. No se trata de replicar formas naturales sino comprender los principios que rigen los sistemas naturales porque la experiencia demuestra que funcionan mejor, necesitan menos energía y generan menos residuos.

La arquitectura biomimética se inspira en la naturaleza para diseñar edificios y estructuras que imitan los procesos naturales como la fotosíntesis, la termorregulación o la capacidad de adaptación a los cambios. Esta vinculación entre la biomímesis y la arquitectura se manifiesta en varios aspectos:

  • Eficiencia energética. Trata de imitar las soluciones que tiene la naturaleza para aprovechar el agua, el sol y el viento y trasladarlas al diseño natural de edificios.
  • Diseño bioclimático. Consiste en diseñar edificios eficientes teniendo en cuenta el clima y el entorno en el que están ubicados.
  • Materiales sostenibles. Son materiales de construcción que imitan las propiedades de los naturales como la resistencia y flexibilidad de algunas plantas.
  • Formas orgánicas. Plantea el diseño de edificios inspirados en las formas de la naturaleza para que se integren en el entorno.
  • Sistemas adaptativos. Engloba soluciones como fachadas que se abren o cierran para regular la luz y la temperatura o sistemas de gestión de aguas pluviales que se ajustan según las condiciones climáticas.
  • Resiliencia y sostenibilidad. Se entiende que la arquitectura es más sostenible porque está alineada con los ciclos naturales, lo que reduce su impacto ambiental.

Algunos edificios que emplean los principios de la biomímesis en su diseño

Entre los edificios más representativos de la arquitectura biomimética destacan:

Edificio Termita de Zimbabue

Está inspirado en los termiteros africanos que son capaces de regular la temperatura y la humedad del interior. El arquitecto Mick Pearce utilizó esta idea para diseñar un edificio que incorpora un sistema de ventilación natural a través de conductos que regulan la entrada y salida del aire manteniendo la temperatura sin necesidad de calefacción o aire acondicionado.

BIQ House en Hamburgo

Es el primer edificio que utiliza algas como energía. La fachada está formada de paneles de vidrio llenos de agua y algas que producen biomasa con la que se genera energía, que se utiliza para iluminación y para regular la temperatura y calidad del aire.

Estadio Nacional de Beijing

Diseñado por Herzog & De Meuron, está compuesto de un marco de acero que se inspira en un nido de pájaros. La red de acero está cubierta por una membrana transparente y es capaz de resistir un movimiento sísmico.

Edificio Eden Project en Cornwall (Reino Unido)

El estudio Grimshaw Architects creó el proyecto Eden que consta de dos edificios con varias cúpulas unidas en el medio por el edificio Kink. Está inspirado en los biomas naturales y utiliza la biomímesis en su diseño para crear domos geodésicos que albergan diferentes ecosistemas. La estructura de los domos imita la geometría de las estructuras celulares encontradas en la naturaleza.

La Sagrada Familia de Barcelona

Antonio Gaudí se puede considerar un precursor de la arquitectura biomimética pues la Sagrada Familia está diseñada con un sistema de distribución de cargas y pilares basado en el crecimiento de las ramas de los árboles.

¿Cómo serán los edificios del futuro?

En el futuro se prevé que habrá una mayor integración de los procesos naturales en el diseño y construcción de edificios con las siguientes características:

  • Integración tecnológica: La tecnología será clave en la integración de la biomímesis en la arquitectura, con el uso de algoritmos de diseño generativo inspirados en la naturaleza, la simulación computacional para optimizar la eficiencia energética y la fabricación digital para crear formas y estructuras biomiméticas complejas.
  • Materiales innovadores: Estarán inspirados en la naturaleza como materiales auto-reparables y autolimpiables y materiales que imitan las propiedades de la piel animal para regular la temperatura y la humedad.
  • Adaptabilidad y resiliencia: Los edificios serán más adaptables y resilientes, capaces de responder de manera eficiente a los cambios en el entorno, como el clima, las condiciones de iluminación y la densidad urbana.
  • Ecología urbana: Habrá una mayor integración de la vegetación en el diseño de edificios y espacios públicos, con corredores verdes y hábitats naturales dentro de entornos urbanos densos. Además, los arquitectos diseñarán con un enfoque holístico valorando junto a la estética y función del edificio, su impacto en el medio ambiente y en la salud de las personas, creando edificios ecológicos.

Todos estos avances surgirán de una mayor colaboración entre diferentes disciplinas: arquitectos, biólogos, ingenieros, ecologistas y expertos capaces de desarrollar soluciones biomiméticas innovadoras y aplicables a gran escala. Como resultado se crearán edificios y entornos urbanos más sostenibles, resilientes y en armonía con la naturaleza.

Imágenes | Bernd Dittrich Giulia Angotti Fikri Rasyid Laker


 

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