La naturaleza posee las respuestas a la mayoría de las preguntas que los científicos nos planteamos para desarrollar nuevos materiales, para explicar ciertos fenómenos y para explorar nuestro mundo y nuestro espacio. En este artículo te presentamos algunos diseños inspirados en la naturaleza.
Palabras clave: inspiración, naturaleza, tecnología
Todos sabemos de la importancia de la naturaleza para el bienestar humano. Algunos de los beneficios que obtenemos del funcionamiento de los ecosistemas son tan importantes como algunos alimentos, agua limpia, materiales de construcción o protección contra huracanes. Además, la naturaleza ha servido de inspiración para numerosos desarrollos tecnológicos que resuelven problemas. A continuación, te contamos sobre algunos que son sorprendentes.
Tren de alta velocidad Shinkansen
Este tren japonés era muy esperado por los habitantes y presumido por las autoridades. Sin embargo, pronto notaron que la nariz chata del tren lo hacía poco aerodinámico y cuando atravesaba un túnel causaba un estruendo terrible que despertaba de un brinco a los pobladores. A pesar de los inconvenientes, el proyecto no se podía cancelar pues eso traería graves consecuencias económicas. Afortunadamente, uno de los ingenieros tenía un pasatiempo muy divertido: observar aves. Un día, el ingeniero vio que un martín pescador se clavó en el agua para capturar a un pez. Lo más interesante fue que, a pesar de la gran velocidad en picada, cuando el martín entró al agua casi no salpicó. Después de un análisis cuidadoso, la nariz del tren fue rediseñada y ahora imita las proporciones del pico del martín pescador. Los nuevos trenes son mucho más silenciosos y rápidos.
Un pelo de oso
El oso polar (Ursus maritimus), habita en algunas zonas de Canadá, Estados Unidos, Groenlandia, Rusia y Noruega. Para protegerse de las bajas temperaturas, los osos cuentan con un pelaje muy diferente al de otros animales. En un microscopio puedes ver que cada pelo tiene un núcleo cilíndrico perforado a través de su centro. Estas características les permiten su notable capacidad de retención de calor, resistencia al agua y elasticidad, todas propiedades deseables para un aislante térmico. Por ejemplo, un grupo de ingenieros chinos fabricaron un aislante a base de tubos huecos de carbono y encontraron que, en comparación con otros, el diseño inspirado en el pelo de oso polar era más liviano y más resistente al flujo de calor. También, observaron que el aislante no es afectado por el agua, una característica útil tanto para mantener calientes a los osos mientras nadan, como para garantizar el rendimiento del aislamiento en condiciones húmedas. Como beneficio adicional, el nuevo material es extraordinariamente elástico.
Una piel muy especial
Las estructuras que están en el mar se deterioran por la salinidad y porque su superficie es colonizada por percebes, algas, entre otros organismos. A este proceso se le llama bio-incrustación y ocasiona pérdidas millonarias. Por ejemplo, las embarcaciones con bio-incrustación son menos hidrodinámicas y consumen más combustible para desplazarse. La solución había sido cubrirlos con pinturas altamente tóxicas pero éstas contaminan. Ahora se analiza una solución inspirada en la piel de los tiburones. Estos depredadores tienen pocos parásitos en la piel porque está recubierta por millones de escamas en forma de “V”, muy lisas en una dirección y muy ásperas en sentido contrario. Además, las escamas se sobreponen entre sí y se mueven por lo que la superficie a la que se pueden adherir los organismos es limitada y cambiante. Algunos científicos usaron estas características para crear superficies a las que se les pegan menos organismos, como embarcaciones con menos bio-incrustación e instrumental médico con menos bacterias.
Los erizos y la tecnología espacial
Los erizos de mar son una extraña fuente de inspiración para la tecnología, ya que lo único que hacen es estar sobre las rocas durante todo el día. Sin embargo, resultaron el modelo para el diseño de los vehículos que exploran Marte. El erizo rojo (Strongylocentrotus fragilis), es un erizo marino endémico del Océano Pacífico. Su alimento consiste prácticamente en algas, mismas que roe y rasca del suelo marino rocoso donde habita con cinco dientes en forma de gancho con puntas triangulares. Esta estructura, y sus hábitos alimenticios fueron el curriculum vitae que estaban buscando los investigadores de la Universidad de California-San Diego, que diseñaron el vehículo Rover para la exploración en Marte. Se trata de un dispositivo bioinspirado para recoger muestras de tierra de diferentes áreas, basta con ver algunos primeros planos de la boca de un erizo, para darse cuenta por qué inspiraron la exploración de otros planetas.
Pies de figura
Fig 1. (página de inicio) El pico del Martín pescador inspiró la nariz del tren de alta velocidad Shinkansen. Arriba tren (Dominio público), abajo a la izquierda: el pico de un martín pescador (Autor: Laitche, Dominio Público), abajo a la derecha: un martín pescador en picada (Autora: Ellen Chan, Dominio Público).
Fig. 2 El pelo de oso polar es fuente de inspiración para materiales de aislamiento. Arriba oso polar en su hábitat (Dominio público). Abajo izquierda: un pelo de oso visto en el microscopio (Fuente: http://www.habanaradio.cu/articulos). Abajo a la derecha: material inspirado en el pelo de oso visto en un microscopio de electrones (Fuente: Hui-Juan Zhan).
Fig. 3 La textura de la piel de tiburón nos podría ayudar a prevenir la bio-incrustación en barcos. Arriba: tiburón sin parásitos en la piel (Dominio público), abajo a la izquierda: piel de tiburón en el microscopio (Fuente: Pascal Deynat/Odontobase, CC BY-SA, 3.0) y abajo a la derecha: barco con bio-incrustación (Fuente: https://haveyoursay.agriculture.gov.au).
Fig. 4 Los erizos de mar están inspirando la tecnología espacial. Arriba equipo inspirado por los erizos (https://sites.google.com/a/eng.ucsd.edu/156b-2015-winter-team4/), abajo a la izquierda: boca de erizo y diseño inspirado (Fuente: http://jacobsschool.ucsd.edu/news), abajo a la derecha: erizo rojo (Dominio público).
De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?
Andrea Birke
Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores
Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]
Leer más...Galería virtual de los paisajes de Veracruz
Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero
Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]
Leer más...Insectos en mar abierto
Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]
Leer más...De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos
Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2
Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]
Leer más...Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae
José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez
Red de Biodiversidad y Sistemática
Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]
Leer más...Superhéroes ocultos en las plantas
Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3
Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]
Leer más...Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña
Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban
Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]
Leer más...Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad
Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca
USPAE
Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]
Leer más...¡Hay que florecer donde fuimos plantados!
Karina M. Grajales Tam
Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]
Leer más...Desparasita a tu perro y cuida tú salud
Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]
Leer más...Dengue ¿cómo y quién lo transmite? métodos alternativos de control
Mireysi Torres Carrera, Luis Arturo Ibarra Juárez y Nicolaza Pariona Mendoza
Red de Estudios Moleculares Avanzados
El Dengue [ ... ]
Leer más...Contando y midiendo las costas
M. Luisa Martínez
Red de Ecología Funcional
Las costas representan una estrecha franja en el mundo y en México, pero son el hogar del 40% de la población mundial, [ ... ]
Leer más...Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:
Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares
Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca
El estudio de la agricultura [ ... ]
Leer más...Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados
Jaqueline de Jesús Jiménez Jiménez y Randy Ortiz Castro
Red de Estudios Moleculares Avanzados
La contaminación por metales pesados [ ... ]
Leer más...Papas agroecológicas, una solución a la contaminación
Gloria Carrión, Damaris Desgarennes y J. Francisco Castillo Esparza
Red de Biodiversidad y Sistemática
El uso de productos biológicos para [ ... ]
Leer más...Carbono en humedales urbanos de montaña
María Elizabeth Hernández Alarcón y María Leticia Monge González
Red de Manejo Biotecnológico de Recursos
El cambio climático es causado por las emisiones [ ... ]
Leer más...En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre
Ana Luisa Gómez Sánchez1, Juan José Barrios Gutiérrez1, Carlos Daniel Pinacho Pinacho2, Sonia Gallina-Tessaro3, Andrés M. López-Pérez3
Actualmente [ ... ]
Leer más...Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos
Patricia Romero Arellano y Viridiana Vega Badillo
Los semioquímicos son un conjunto de sustancias químicas que transmiten información [ ... ]
Leer más...¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?
Alejandro Espinosa de los Monteros
Biología Evolutiva
Para conmemorar los 215 años del natalicio de Darwin, recuento una serie de sucesos que [ ... ]
Leer más...Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos
Equipo “Xicotli data”*
La crisis de la polinización no sólo se debe a los efectos negativos que tienen las acciones [ ... ]
Leer más...Cuando la luna se come al sol
José G. García-Franco
Red Ecología Funcional
Los eclipses han maravillado al hombre desde la antigüedad. Eran considerados presagios de calamidades. Actualmente los [ ... ]
Leer más...Sismicidad en México
Alexandro Medina Chena, Laura Alejandra Barradas Sánchez y Rafael Villegas Patraca
USPAE
Desde el centro de la Tierra hasta su superficie, hay una distancia promedio de 6371 [ ... ]
Leer más...Helecho espada, invasor del Trópico Americano
Salvador Gonzalez de León, Claudio Mota Vargas, Cristian Pinzón y Oscar Briones
Un helecho asiático se ha dispersado por América en especial en los [ ... ]
Leer más...Genes de resistencia a los antibióticos
Antonio Acini Vásquez-Aguilar
Red de biología evolutiva
La resistencia a los antibióticos es un problema salud pública global y es resultado del uso inadecuado [ ... ]
Leer más...Agua embotellada ¿qué tan pura es?
Fabiola López Barrera, Robert Manson y Jorge Córdova Nieto
¿Qué hay en una botella de plástico con agua? Estudios recientes muestran que contienen micro y [ ... ]
Leer más...La historia natural de las plántulas
Jorge González Astorga
Las plántulas son el resultado inmediato de la germinación, siendo la etapa del ciclo de vida que contiene el potencial para el desarrollo [ ... ]
Leer más...Las visitas guiadas: historias plantásticas en un jardín botánico
Orlik Gómez García
Las visitas guiadas a los jardines botánicos recrean los conocimientos científicos y los expresan de manera [ ... ]
Leer más...Tradición y ciencia: el uso de plantas con propiedades medicinales
Erika Valencia-Mejía, Juan L. Monribot-Villanueva, José A. Guerrero-Analco, Abraham Vidal-Limón
Red de Estudios Moleculares Avanzados
Históricamente, [ ... ]
Leer más...Huracanes ¿cómo disminuir su impacto?
Sonia Morán-Rodríguez, A. Emmanuel Zúñiga-Tovar y Raymundo Dávalos-Sotelo
Huracanes, daños, población expuesta
La magnitud de los daños y pérdidas [ ... ]
Leer más...Paso a pasito, ¡me estreso poquito!
Carolina Valdespino, Sergio Albino, Sonia Gallina y Alberto González
Red de Biología y Conservación de Vertebrados
Además de permitir la comparación del efecto [ ... ]
Leer más...Usando el sol para reducir el daño a mangos por moscas de la fruta
Larissa Guillén y Martín Aluja
Describimos cómo aprovechando la luz solar se puede disminuir el ataque de un insecto a los valiosos [ ... ]
Leer más...El Chichimoco: especie emblemática que “ya casi no se ve”
Luis M. García Feria
En 1971, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) desarrolló [ ... ]
Leer más...Registros de grisón (Galictis vittata) en fincas cafetaleras de Veracruz, ¿buena noticia para todos?
José Luis Torres-Aguilar, Armando Contreras-Hernández y Carolina Álvarez-Peredo
Red de Ambiente [ ... ]
Leer más...Las Ascidias, del subfilo urocordados
Alberto Rísquez Valdepeña
Las ascidias (conocidos también como Tunicados) son un grupo de animales marinos pertenecientes al filo Chordata (Cordados), que también [ ... ]
Leer más...Strepsiptera: el octavo orden
Gerardo Quintos-Andrade; Jorge E. Valenzuela González
Los estrepsípteros son un grupo de insectos parásitos, con un modo de vida que pareciera salido de algún relato [ ... ]
Leer más...Anestesia: garantía en procedimientos con peces
Adriana García Vásquez
Red de Biología Evolutiva
¿Sabías que en los peces al igual que en los humanos se usan anestésicos para diferentes procedimientos? [ ... ]
Leer más...La ciencia y la protección civil
Francisco Mendoza Fernández
En cualquier parte donde ocurre algún evento catastrófico, donde se percibe una condición de peligro inminente, o se alerta de algún [ ... ]
Leer más...¿Por qué no “vemos” las plantas?
Josué Román Vázquez1 y Brenda Yudith Bedolla García2
La ceguera vegetal es un problema biológico-social que pone énfasis en nuestro aparente desinterés [ ... ]
Leer más...Explorando la naturaleza a través del deporte
Guillermo López Escalera Argueta
Oficina de comunicación
¿Alguna vez te has preguntado cómo la práctica de deportes en la naturaleza ha influido [ ... ]
Leer más...Cambios en la capacidad de los paisajes cafetaleros para conservar la biodiversidad
Robert H. Manson1, Vinicio Sosa Fernández1 y Carlos Cerdán Cabrera2
La capacidad de albergar la biodiversidad [ ... ]
Leer más...