Innovación tecnológica inspirada en la naturaleza

Debora Lithgow 

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).

22 Sep 2021 09:52
Los olorosos zorrillos

Los olorosos zorrillos  Carlos Alberto Hernández Gómez y Sonia Gallina

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 22 de septiembre 2021

Los zorrillos son animales carnívoros [ ... ]

Leer más...
21 Sep 2021 08:23
Las hortensias silvestres del neotrópico

Las hortensias silvestres del neotrópico Marie-Stéphanie Samain y Esteban Manuel Martínez Salas

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 21 de septiembre 2021

Desde el [ ... ]

Leer más...
20 Sep 2021 11:00
Las libélulas

Las libélulas "topo" Rodolfo Novelo-Gutiérrez y Daniel Reynoso-Velasco

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 20 de septiembre 2021

Las libélulas “topo” son miembros [ ... ]

Leer más...
17 Sep 2021 09:39
Algunas relaciones entre insectos y hongos

Algunas relaciones entre insectos y hongos Florencia Ramírez-Guillén y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 17 de septiembre 2021

El estudio [ ... ]

Leer más...
15 Sep 2021 08:40
De la tierra brotan colores: las flores

De la tierra brotan colores: las flores Arith Pérez-Orozco, Sonia Galicia y Roger Guevara

Las flores por sus vistosos colores están presentes en nuestras vidas ya sea adornando jardines, casas y oficinas [ ... ]

Leer más...
14 Sep 2021 10:14
Los hongos invisibles en las plantas

Los hongos invisibles en las plantas  Edith Garay Serrano, Samuel Cruz Esteban y Atsimba Ma. de Jesús Castro Jiménez

Existen hongos microscópicos que habitan al interior de diversos tejidos de [ ... ]

Leer más...
13 Sep 2021 14:41
Los hongos son lo que comen

 

Los hongos son lo que comen Dulce Salmones y Gerardo Mata

“Somos lo que comemos”, aquella famosa frase pronunciada por el filósofo alemán Ludwig Feuerbach para llamar la atención sobre la [ ... ]

Leer más...
10 Sep 2021 11:11
Desenmarañando la relación suelo-planta-agua

Desenmarañando la relación suelo-planta-agua Sandra Rocha Ortiz, Beatriz E. Marín Castro, Karla L. Tapia Fierro 

Al suelo se suele definir con la analogía de que es la piel de la Tierra, al igual [ ... ]

Leer más...
08 Sep 2021 08:34
Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa

    Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa José Benjamín Rodriguez Haas, Nohemí Carreras Villaseñor, Eric Edmundo Hernández Domínguez y Diana Sánchez Rangel

Importantes avances científicos [ ... ]

Leer más...
07 Sep 2021 07:12
Evolución de COVID-19: la variante Delta

 

Evolución de COVID-19: la variante Delta Rogelio Macías-Ordóñez

Esta es la primera pandemia de la humanidad en un mundo hiper-conectado. Se genera tal cantidad de información y desinformación [ ... ]

Leer más...
06 Sep 2021 09:12
Etólogos y hormigas

Etólogos y hormigas Federico Escobar S 

Por ser sociales, las hormigas han llamado la atención de los biólogos dedicados al estudio del comportamiento animal. Las hormigas viven en colonias y dividen [ ... ]

Leer más...
02 Sep 2021 14:53
En lo rural de Xalapa

En lo rural de Xalapa Israel Acosta Rosado

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 02 de septiembre 2021

La calidad de vida de un asentamiento humano depende, entre otros, [ ... ]

Leer más...
01 Sep 2021 08:20
Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria

Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria Cecilia Espejel Aguilera, Lucrecia Arellano y Fernando Escobar-Hernández

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día [ ... ]

Leer más...
31 Ago 2021 08:12
Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida

Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida Eric Edmundo Hernández Domínguez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 31 de agosto 2021

El agua es una molécula importante [ ... ]

Leer más...
30 Ago 2021 10:17
Proteómica, nueva herramienta científica

Proteómica, nueva herramienta científica Carolina Camacho Vázquez, José Miguel Elizalde Contreras y Eliel Ruiz May 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 30 de agosto [ ... ]

Leer más...
27 Ago 2021 07:34
Mariposario, espacio de ciencia y educación

Mariposario, espacio de ciencia y educación Dalila del Carmen Callejas Domínguez y Octavio Rivera Hernández

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 27 de agosto 2021

Los [ ... ]

Leer más...
26 Ago 2021 07:49
Ingenieros ecosistémicos

Ingenieros ecosistémicos Samuel Novais y Armando Aguirre-Jaimes

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 26 de agosto 2021

La ingeniería ecosistémica es el proceso de modificación [ ... ]

Leer más...
25 Ago 2021 07:55
Avispas vs gallina ciega

 

Avispas vs gallina ciega César Vicente Rojas Gómez,  Roberto Arce Pérez y Leonardo Delgado

Las gallinas ciegas son consideradas como plaga de las raíces de una gran cantidad de plantas cultivadas, [ ... ]

Leer más...
24 Ago 2021 13:07
Superestrellas vegetales de México

 

Superestrellas vegetales de México Rosario Redonda-Martínez

Las asteráceas tienen inflorescencias similares a estrellas, son la familia de plantas con flor con mayor número de especies en México. [ ... ]

Leer más...
23 Ago 2021 12:36
La lechuga de mar: una planta asiática que llegó para quedarse

La lechuga de mar: una planta asiática que llegó para quedarse Gonzalo Castillo-Campos Rodríguez, Ma. Luisa Martínez, José G. García-Franco, Jesús Pale Pale

 

La lechuga de mar (Scaevola taccada), [ ... ]

Leer más...
20 Ago 2021 11:50
¿Historias evolutivas o cuentos adaptativos?

¿Historias evolutivas o cuentos adaptativos? Oscar Ríos Cárdenas, Rosa Ana Sánchez Guillén, Daniel González Tokman, Carla Gutiérrez Rodríguez

La mayoría de la gente ha oído de la evolución [ ... ]

Leer más...
19 Ago 2021 13:02
Superhéroes y sus diseños de experimentos

Superhéroes y sus diseños de experimentos Felipe Barrera Méndez

Los cómics simplifican la manera en que se realizan experimentos científicos puesto que solamente buscan una excusa para brindar [ ... ]

Leer más...
18 Ago 2021 13:39
El chipilín, un ingrediente místico de la gastronomía del sureste de México

El chipilín, un ingrediente místico de la gastronomía del sureste de México Juan Luis Monribot Villanueva y José Antonio Guerrero Analco 

Resumen: La planta Crotalaria longirostrata, conocida [ ... ]

Leer más...
17 Ago 2021 15:30
Limitaciones sociales de la restauración ecológica

Limitaciones sociales de la restauración ecológica Patricia Moreno-Casasola 

Nuestros ecosistemas se han degradado y se requiere restaurarlos. Es una actividad para la que se necesita el conocimiento [ ... ]

Leer más...
16 Ago 2021 15:34
Biodiversidad y escarabajos peloteros de sistemas agroforestales

Biodiversidad y escarabajos peloteros de sistemas agroforestales Alfonso Díaz Rojas y Janet Nolasco Soto

La superficie de las principales Áreas Naturales Protegidas y de conservación biológica en [ ... ]

Leer más...
16 Ago 2021 11:23
Biodiversidad: la vida sobre la tierra

Biodiversidad: la vida sobre la tierra Alejandro Espinosa de los Monteros

Biodiversidad es la riqueza de especies de un lugar. Actualmente, los procesos naturales que regulan la biodiversidad se han [ ... ]

Leer más...
12 Ago 2021 16:05
Orange is the New Black …. Howler Monkey

Orange is the New Black …. Howler Monkey Juan Carlos Serio Silva, Jorge Ramos Luna, María Fernanda Álvarez Velazquez y Colin A. Chapman

Desde 1988 a la fecha, nuestro Grupo de Estudios Transdiciplinarios [ ... ]

Leer más...
12 Ago 2021 15:18
Provocaciones científicas del INECOL

Provocaciones científicas del INECOL Andrea Farias Escalera

Cuando pensamos en las decisiones o vivencias que nos llevaron elegir una profesión o carrera profesional, quizá venga a la mente alguien [ ... ]

Leer más...
10 Ago 2021 09:47
La química y los colores

La química y los colores Ariadna Martínez Virués y Daniela Cela Cadena

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 10 de agosto 2021

Los colores en la naturaleza siempre han [ ... ]

Leer más...
09 Ago 2021 10:54
El orégano, ingrediente para celebrar

El orégano, ingrediente para celebrar Maite Lascurain y Guillermo Angeles

Algunas plantas silvestres y cultivadas juegan un papel muy importante en nuestra cocina, pues imparten un sabor característico [ ... ]

Leer más...
06 Ago 2021 13:51
Producir nuestros propios alimentos

  Producir nuestros propios alimentos Ing. Francisco Bustos Vázquez y Dra. Rosa María González Amaro

Producir nuestros propios alimentos es una ardua tarea que incluye a la población que vivimos [ ... ]

Leer más...
05 Ago 2021 18:36
El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza

    El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza Saúl Axel Luna Hernández, Israel Bonilla-Landa, José Luis Olivares-Romero

La quiralidad es una propiedad intrínseca de las moléculas que [ ... ]

Leer más...
05 Ago 2021 13:32
WCUR 2021


WCUR 2021

Con enorme gusto, les comunicamos que el Instituto de Ecología, A.C. (INECOL), Centro Público de Investigación, aparece entre las mejores Instituciones de Educación Superior de México, [ ... ]

Leer más...
04 Ago 2021 17:57
Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos

  Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos
Ma.TeresaMejia-Saulés

Aunque desde la época prehispánica ya se utilizaba el bambú, no se le había dado la importancia que merecen los bambúes [ ... ]

Leer más...
04 Ago 2021 16:11
La comunicación química en los escarabajos del estiércol

La comunicación química en los escarabajos del estiércol Mario E. Favila

El estudio de la comunicación química en los escarabajos del estiércol es aún incipiente, falta mucho por estudiar. La [ ... ]

Leer más...
03 Ago 2021 12:29
Interacciones hongo-hongo: ¿sinergismo o antagonismo?

Interacciones hongo-hongo: ¿sinergismo o antagonismo? Nohemí Carreras-Villaseñor, Luis Alberto Martínez-Rodríguez, José Benjamín Rodríguez-Haas y Diana Sánchez-Rangel

Las enfermedades en las [ ... ]

Leer más...
03 Ago 2021 09:00
Tenebrios: viscosos ¡pero sabrosos!

Tenebrios: viscosos ¡pero sabrosos!  Edna Díaz, Sergio Albino, Antonio Guillén

Los gusanos de harina, al igual que los grillos y otros insectos son utilizados como alimento vivo para mascotas. En [ ... ]

Leer más...
02 Ago 2021 17:35
¿Qué sabemos de la fauna del suelo que habita en la alta montaña?

¿Qué sabemos de la fauna del suelo que habita en la alta montaña? José Carlos Pimentel Reyes, Martín de los Santos, José Antonio Gómez Anaya, Guillermo Angeles e Isabelle Barois

Al igual que [ ... ]

Leer más...
16 Jul 2021 12:03
Betalaínas: pigmentos y colores

Betalaínas: pigmentos y colores Patricia Hernández Ledesma y Samuel Cruz Esteban 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 16 de julio 2021

Las betalaínas son pigmentos [ ... ]

Leer más...
15 Jul 2021 08:52
Agricultura de precisión, análisis de imágenes aplicada a la producción agrícola

    Agricultura de precisión, análisis de imágenes aplicada a la producción agrícola María Fernanda Cuevas-Rivera, Gema Matzil Olguin-Utrera, Andrés Lira-Noriega, Randy Ortiz-Castro

Artículo [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores