Diseños inspirados por la biodiversidad

En un mundo cada vez más orientado hacia el beneficio económico a corto plazo, justificar la investigación básica es una tarea difícil que se vuelve especialmente necesaria. E

n el caso concreto de la biología, mucha gente puede cuestionar el valor de continuar explorando el mundo en busca de nuevas especies aún desconocidas, o averiguar los detalles de la forma de vida de los organismos en general. Por supuesto, una sociedad civilizada e innovadora tiene la obligación de contribuir a la generación de conocimiento en este y otros campos, incluso si no parece a primera vista que exista una aplicación directa de ese conocimiento.

Pero además de ese compromiso con la investigación básica en sí, lo cierto es que el estudio de la biodiversidad ofrece infinidad de oportunidades de aplicaciones prácticas que pueden ir desde la gestión ambiental, control de plagas y monitorización del cambio climático al ecoturismo o la industria agroalimentaria, campos todos ellos de indudable importancia incluso si nos ponemos estrictamente peseteros.

De entre todas las disciplinas aplicadas que más pueden beneficiarse de la investigación básica de la biodiversidad, destaca por su inmenso potencial la biomimética: el diseño de elementos, estructuras o dispositivos basados en la naturaleza.

La idea es que, ya que los organismos muestran una extensa gama de adaptaciones muy eficaces a las condiciones de vida que llevan y son el producto de millones de años de evolución y optimización de una forma adecuada a una función, ¿por qué no aprovecharlo para nuestro beneficio? Un ejemplo excelente de un invento inspirado en la naturaleza, que usas todos los días y que sin duda ha resultado muy lucrativo es el velcro. Desarrollado hace más de medio siglo, este ingenioso sistema se basa en las semillas de plantas cubiertas de pequeños ganchos que se quedan pegadas muy eficazmente al pelo de los mamíferos (o a los cordones de las botas después de una excursión).

Los ejemplos de diseños biomiméticos son interminables: reflectores que se basan en las escamas de las alas de las mariposas, o edificios que gestionan mejor su temperatura inspirándose en un termitero, (cuyo interior se mantiene fresco bajo el mediodía tórrido de la sabana africana a la vez que conserva el calor durante la noche).

¿Te dan miedo las agujas? Quizá la próxima vez necesites que te hagan un análisis con una aguja inspirada en los mosquitos, los verdaderos maestros de succionar sangre durante la noche sin que nos percatemos. Las agujas convencionales son completamente lisas, interaccionando con los nervios con facilidad y, por tanto, causando dolor. Las agujas biomiméticas están ligeramente serradas, como el aparato bucal de los mosquitos, y estimulan mucho menos los nervios, resultando indoloras. Estas microagujas, asociadas a los medidores de glucosa de nueva generación podrían mejorar la calidad de vida de los diabéticos, por ejemplo.

Los organismos han sido capaces de evolucionar en las condiciones más inhóspitas. Incluso en desiertos como el del Namib hay insectos que sobreviven a pesar de que no llueve casi nunca ¿Cómo pueden sobrevivir estos organismos?

Existe un fenómeno muy curioso que se ha repetido en la evolución de muchos animales del desierto: desarrollan una superficie muy impermeable, a menudo con bultitos cónicos microscópicos, que es capaz de condensar el agua de la niebla por la mañana. Este sistema es tan eficaz que a menudo dispone de canales que conducen el agua del dorso del animal hacia la boca, donde las gotas recolectadas le mantienen con vida. Aplicando el mismo principio a grandes superficies es fácil imaginar recolectores artificiales de agua de niebla especialmente útiles como equipo de supervivencia o en zonas áridas donde el acceso al agua potable es limitado.

Escarabajos del desierto hartándose de agua

En los últimos años, las aplicaciones de la biomimética se están disparando en todo lo relacionado al diseño de robots. La forma de movimiento de muchos organismos puede resultar especialmente útil a la hora de diseñar artefactos que tengan que desenvolverse de forma autónoma en lugares difíciles.

Stickybot es una simpática salamanquesa artificial diseñada por la universidad de Stanford capaz de trepar por superficies lisas empleando el mismo sistema que sus modelos biológicos: unas laminillas en sus dedos que son capaces de adherirse incluso a las superficies más lisas gracias a las fuerzas de Van der Waals.

En la misma línea encontramos a Robobee, un diminuto robot capaz de volar con gran precisión de movimientos, igual que un insecto. Imaginemos el potencial de este tipo de aplicaciones en drones ligeros y versátiles que deben ser capaces de alcanzar rincones inaccesibles después de un desastre y encontrar supervivientes, o a la hora de hacer diagnósticos para reparaciones en grandes aparatos o edificios.

El Stickybot en acción

La biomimética tiene también su espacio en la arquitectura y los materiales de construcción. Existe un ejemplo reciente en un pabellón construido en Corea del Sur con su fachada hecha con láminas de flectofin, un material muy flexible y deformable que permite el control de la entrada de la luz o ventilación de una estancia sin necesidad de bisagras ni puntos de articulación. De nuevo, este material está inspirado en un ser vivo, y concretamente en las piezas florales de la flor del ave del paraíso, que expone el polen a los pájaros flexionándose suavemente cuando éstos se posan sobre ella. El resultado aplicado a la arquitectura es espectacular.

Fachada móvil del pabellón coreano

Son sólo unos ejemplos de un campo en plena expansión y necesitado de gente observadora y creativa, pero lo que no hay que olvidar es que ni una sola de estas aplicaciones habría sido posible si antes no hubiese existido una investigación básica sin otro propósito que el de saciar la curiosidad científica, la necesidad de saber cómo viven los organismos.

¿Quién sabe cuántos ingeniosos diseños siguen esperando en las amenazadas selvas del mundo o en las profundidades de los océanos? Este no es sino otro motivo más que nos debe animar a seguir investigando.