Nos encantan las noticias sobre biomimetismo. Hay algo satisfactorio en el hecho de que el mundo natural nos diga cómo mejorar nuestra tecnología, en lugar de lo que a menudo se supone que es lo contrario. Este año parece que ha habido una gran cantidad de noticias sobre innovaciones en biomimetismo, y hemos seleccionado algunos de los robots, materiales, estructuras y estrategias más interesantes para destacarlos aquí.
Tabla de contenidos
1. Material superresbaladizo para botellas y tuberías imitado de las hojas de plantas carnívoras
La biomímesis está en todas partes, pero empecemos por el mundo de las plantas, donde recientemente los científicos han utilizado las hojas resbaladizas de una planta carnívora tipo jarra Nepenthes como inspiración para un nuevo material que puede recubrir objetos para evitar que se pegue su contenido. Los científicos creen que el material podría ser útil para todo, desde las superficies autolimpiables (minimizando el uso de limpiadores) hasta el recubrimiento del interior de los frascos de condimentos para que gotee hasta la última gota de salsa (minimizando el desperdicio de comida). También podría utilizarse en el interior de las tuberías, ya que repele tanto el agua como los materiales aceitosos, lo que podría ayudar a reducir los atascos e incluso las grietas causadas por el hielo.
2. Una planta con pelos en forma de batidora inspira un nuevo revestimiento impermeable
Una hierba común en los cursos de agua ha ayudado a crear un revestimiento impermeable para los tejidos. La Salvinia molesta es una planta molesta para muchos, pero no para los científicos de la Universidad Estatal de Ohio. Esta mala hierba tiene pelos en forma de batidor de huevos que atrapan el aire y mantienen a la planta flotando en la superficie del agua. La forma de los pelos le permite atrapar fácilmente el aire en pequeñas bolsas, y la punta de los pelos es pegajosa para que pueda adherirse al agua. De este modo, los pelos crean una combinación de flotabilidad y adherencia que mantiene a la planta flotando pero estancada en la superficie del agua. Los ingenieros recrearon esta característica inusual utilizando plástico y las pruebas del material así han sido exitosas. Los científicos creen que podría ser un material ideal para cosas como barcos y otros vehículos acuáticos.
3. El pabellón de madera de forma libre biomimetiza estructuralmente la forma del erizo de mar
El simple erizo de mar tiene mucho que ofrecer a la biomímesis cuando se trata de arquitectura. Kimberly escribe sobre esta magnífica estructura: «Creada como un esfuerzo conjunto de investigación biológica entre el Instituto de Diseño Computacional (ICD) de la Universidad de Stuttgart y el Instituto de Estructuras de Construcción y Diseño Estructural (ITKE), la llamada cúpula «biónica» está construida con láminas de madera contrachapada de 6,5 milímetros de grosor. Modelada según los principios biológicos del esqueleto de placas de un erizo de mar, la idea era estudiar y luego emular esta forma biológica mediante diseños y simulaciones avanzadas por ordenador. En particular, los diseñadores se centraron en el dólar de arena, una subespecie de erizo de mar (Echinoidea).» El diseño se convierte en un magnífico refugio para eventos y actividades al aire libre.
4. Las patas de las cucarachas inspiran la acción de agarre de la mano robótica
Entre las muchas características de las cucarachas que inspiran a los investigadores, la forma en que se mueven es quizá la más intrigante. Las cucarachas son rápidas, ágiles y tienen un movimiento de resorte en sus patas. Ese movimiento es el que ha inspirado a los investigadores que trabajan en una nueva mano robótica. A partir de una investigación anterior que imitaba la forma de correr de las cucarachas, un equipo de científicos trasladó esa investigación a una mano que puede agarrar diversos objetos, y que algún día podría incluso ser capaz de agarrar elementos como llaves. Incluso podría dar lugar a nuevas manos para amputados que sean tan hábiles como su mano original.
5. Un robot similar a un tanque trepa por las paredes con pies inspirados en las salamanquesas
Las salamanquesas han sido durante mucho tiempo una fuente de inspiración para los interesados en la biomímesis, principalmente por sus pies aparentemente pegajosos. Las patas de las salamanquesas son una maravilla de la evolución, capaces de mantener la tracción incluso sobre el cristal. Por eso, los investigadores de la Universidad Simon Fraiser se volvieron locos por las salamanquesas cuando trataron de idear un robot similar a un tanque que pudiera trepar por las superficies más resbaladizas. Este nuevo tanque con seta artificial en forma de sombrero de seta (los pelos de las patas de las salamanquesas que les ayudan a agarrarse a las superficies) parece bastante eficaz. La forma de gorro de seta permite que las setas de las patas se suelten en ángulo, por lo que no se requiere fuerza adicional para despegarlas de una superficie. Eso es lo que permite que el tanque ruede hacia delante con facilidad, sin caerse de la superficie. Aquí está en acción.
6. La mosca parásita ayuda a revolucionar la tecnología de las antenas
Es curioso cómo hasta los insectos más pequeños e incluso aparentemente poco interesantes o dañinos pueden prestar sus secretos evolutivos a la ciencia. La Ormia ochracea es una pequeña mosca parásita conocida por su increíble sentido del oído direccional. La hembra se basa en este sentido para encontrar grillos pobres que se conviertan en huéspedes de sus huevos. Pero sus diminutas antenas son tan potentes que no nos hemos acercado a imitarlas, al menos todavía. Mediante el estudio de este pequeño insecto, los científicos están trabajando en diseños mejorados de antenas que puedan imitar la audición direccional de la que es capaz esta mosca. Si conseguimos algo tan potente como las capacidades naturales de este bicho, será un verdadero avance para conseguir un mayor ancho de banda inalámbrico, una mejor recepción de los teléfonos móviles, sistemas de radar e imagen y mucho más.
7. Crear los músculos artificiales más fuertes del mundo con biomimetismo
Científicos del Instituto NanoTech de la Universidad de Texas en Dallas están ideando una forma de utilizar nanotubos de carbono como material para músculos modelados a partir de estructuras naturales como la trompa de un elefante o el tentáculo de un pulpo. Los prototipos resultantes son tan fuertes como el acero, pero superligeros. Estos fuertes nanotubos podrían utilizarse algún día en ropa para personas mayores que pueda ayudar a los músculos más débiles a realizar sus tareas.
8. La araña robot te encontrará después de un desastre
Las arañas tienen la habilidad de meterse en todo tipo de grietas y hendiduras. Nunca se sabe dónde podrán colarse, y por eso los investigadores han basado un robot de rescate en la forma y el movimiento de una araña. Creado por investigadores del Instituto Frauenhofer de Alemania, el robot con forma de araña presenta una nueva forma de moverse que se asemeja mucho a la forma en que se mueven las arañas de la vida real. Tiene fuelles hidráulicos que mueven sus patas, y cuatro o más patas están en el suelo a la vez para mantenerlo estable. El robot puede utilizarse para adentrarse en entornos demasiado peligrosos o difíciles para los humanos, como lugares de accidentes y otras zonas de emergencia.
9. El dron inspirado en la semilla de arce de DARPA emprende el vuelo
Esto sí que es impresionante. Inspirándose en la forma en que las hojas de arce consiguen desplazarse durante largas distancias utilizando una forma inusual para girar en el aire, DARPA está diseñando un dron que utiliza ese mismo movimiento giratorio para volar, incluyendo la capacidad de realizar despegues verticales. El truco de la semilla de arce consiste en que sus una (o dos) «alas» la ayudan a girar en el aire mientras cae, dando a la brisa la oportunidad de recogerla y alejarla del árbol. Ese tipo de acción giratoria es lo que buscaba DARPA para un nuevo dron que podría utilizarse para recoger información militar. O, si la EconomiaCircularVerde se hiciera cargo del proyecto, para recopilar datos sobre la deforestación, vigilar las especies en peligro de extinción, comprobar los niveles de contaminación, etc.
10. Una gaviota robótica atrae a una bandada real de gaviotas
Algunos robots imitan un determinado rasgo de una planta o animal, mientras que otros lo hacen en su totalidad. Este robot gaviota hizo precisamente eso y con unos resultados alarmantemente realistas. El robot es tan realista que incluso atrajo a otras gaviotas. El robot utiliza unas alas similares que aletean sobre un cuerpo ligero. Revoloteando sobre la multitud, no es difícil imaginar cómo otras gaviotas podrían pensar que hay algo que merece la pena inspeccionar.
11. Inteligente pero espeluznante robot trepador de árboles que imita a los gusanos de la pulgada
Los robots trepadores han sido muy populares este año, y este ingenioso concepto no es una excepción a la regla de los diseños inteligentes. Utilizando el movimiento de un gusano de pulgada, el Treebot realmente se parece a un gusano de pulgada cuando encuentra un nuevo asidero en la superficie de un árbol. Los investigadores esperan que Treebot pueda ser una herramienta útil para los humanos que necesiten escalar árboles para realizar tareas peligrosas. Utiliza sensores táctiles que pueden averiguar la forma de un árbol para permitir que el robot ajuste su agarre a la superficie y navegue por los troncos y las ramas. Es realmente increíble.
12. Los robots parecidos a las trampas para moscas de Venus comen bichos y podrían usarlos como energía
Los investigadores han descubierto cómo fabricar un robot que actúa como una trampa para moscas de Venus, cerrándose de golpe cuando un insecto se posa sobre él. Puede hacerlo con sensores o con el peso del insecto. Este robot carnívoro parecido a una planta podría combinarse con la tecnología utilizada por el Ecobot para digerir los insectos han obtener energía de ellos para ser un robot comedor de insectos autosuficiente. Espeluznante.
13. El robot oruga rueda a la velocidad del rayo
Hablando de cosas de gusanos, este robot es una imitación de una oruga que reacciona a la velocidad del rayo ante un atacante, rodando y alejándose. Es tan rápido que puede asustarte un poco. Llamado GoQBot, el robot de silicona está equipado con actuadores hechos de bobinas de aleación con memoria de forma que le permiten enrollarse y ponerse en movimiento en sólo 250 milisegundos, y rodar a una velocidad de 300 RPM. Eso es increíblemente rápido. Podría utilizarse como un robot que puede, según sus creadores, «rodar hasta un campo de escombros y contonearse hacia el peligro por nosotros». En todo caso, seguro que podría asustar a alguien si de repente pasa rodando junto a él.
14. La primera «hoja artificial» práctica alimenta las pilas de combustible de las casas rurales
Volvemos a la humilde hoja porque, al fin y al cabo, toda la industria solar se basa en imitar la fotosíntesis lo más posible. Este año, los científicos han hecho grandes avances en la imitación de la hoja. La «hoja artificial» se utilizaría para generar energía para los hogares sin red eléctrica en las zonas en desarrollo, y se espera que una de estas «hojas» pueda proporcionar suficiente energía para todo un hogar. La célula solar avanzada tiene el tamaño de una carta de póquer e imita la fotosíntesis. Esto es diferente de las células solares a las que estamos acostumbrados, que convierten la luz solar en energía directamente. En su lugar, este proceso utiliza también el agua, tal y como funcionan las típicas hojas. Fabricada con silicio, componentes electrónicos y catalizadores, la célula solar se coloca en un galón de agua a la luz del sol, donde puede ponerse a trabajar dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno y almacenando los gases en una pila de combustible. La nueva hoja utiliza materiales más baratos, concretamente níquel y cobalto, que podrían ampliarse en la fabricación.