15 Ejemplos de cómo la ciencia imita a la naturaleza para innovar

A lo largo de la historia, la humanidad ha encontrado inspiración en la naturaleza para resolver problemas y crear nuevas tecnologías. Este proceso se llama biomimesis, y consiste en imitar estrategias de plantas y animales para mejorar inventos humanos. Gracias a esto, hoy tenemos trenes más rápidos, edificios mejor ventilados e incluso materiales más resistentes. En esta lista, descubrirás 15 innovaciones en las que la ciencia tomó ideas de la naturaleza para hacer nuestra vida más fácil.

1. El pico del martín pescador y el tren bala japonés

En la década de 1990, un ingeniero apasionado por las aves asumió el desafío de diseñar una nueva generación de trenes. Así, el tren bala Shinkansen adoptó un diseño inspirado en el pico del martín pescador para reducir el ruido que generaba al atravesar túneles y estaba afectando tanto a las personas que vivían cerca como a los animales. Esta innovación no solo disminuyó la resistencia al aire, sino que también mejoró la eficiencia energética del tren.

2. Libélula y los helicópteros

El vuelo de la libélula, que le permite moverse en cualquier dirección con gran estabilidad, inspiró mejoras en la maniobrabilidad de los helicópteros. Su capacidad para flotar en el aire, cambiar de dirección rápidamente y volar hacia atrás ha sido clave en el desarrollo de aeronaves más ágiles. De hecho, muchos helicópteros llevan el nombre de “libélula” en distintos idiomas y ha inspirado algunos modelos de dron.

3. Cardo y el velcro

El velcro, también conocido como pega-pega, se inspiró en los cardos (específicamente en las semillas de la planta Arctium, o bardana), y es probablemente el mayor ejemplo de biomimesis. El ingeniero suizo George de Mestral notó cómo estas semillas se pegaban al pelaje de su perro y a su ropa después de un paseo. Al examinarlas bajo un microscopio, descubrió que tenían pequeños ganchos que se enganchaban en las fibras de la tela. A partir de esto, desarrolló el sistema de cierre de gancho y bucle que hoy conocemos como velcro, ampliamente utilizado en zapatos, ropa, bolsos, y una gran variedad de productos.

4. Ballenas jorobadas y turbinas eólicas más eficientes

Las protuberancias en las aletas de las ballenas jorobadas reducen la resistencia al agua y mejoran su maniobrabilidad. Los ingenieros tomaron el diseño de estos tubérculos (pequeñas protuberancias redondeadas) y lo aplicaron a lo largo de los bordes delanteros de las hojas de turbinas eólicas y ventiladores, aumentando su eficiencia hasta en un 20%. ¡Si tienes un ventilador en casa, probablemente los notes!

5. Piel de tiburón y trajes de natación

La textura microscópica de la piel del tiburón reduce la fricción, y mejora la velocidad, lo que llevó a la creación de trajes de natación de alto rendimiento y revestimientos antifricción para barcos y aviones. Sin embargo, la Federación Internacional de Natación (FINA) prohibió estos trajes en 2010, tras más de 200 récords mundiales, por considerarlos una ventaja injusta. Aunque ya no se usan en competencias, algunas versiones siguen en uso.

6. Nariz del mosquito y agujas indoloras

Los mosquitos pueden perforar la piel sin causar dolor, lo que inspiró el desarrollo de agujas médicas menos invasivas. Basándose en su mecanismo de picadura, se han creado microagujas con materiales como metales y polímeros biocompatibles, diseñadas para imitar las piezas bucales que algunos mosquitos utilizan para picar al huésped con lesiones mínimas durante la extracción de sangre. ¡Qué mosquitos tan considerados!

7. Hoja de loto y superficies autolimpiantes

La microestructura de la hoja de loto repele el agua y la suciedad, al presentar superhidrofobia. Esto ha llevado al desarrollo de vidrios hidrófobos, pinturas autolimpiantes para fachadas en la construcción, telas y pieles sintéticas autolimpiantes, paneles solares y más.

8. Escarabajo del desierto y la recolección de agua

El escarabajo de Namibia capta agua del aire en su caparazón al usar la superficie de su propio cuerpo para condensarla. Esto inspiró tecnologías para recolectar agua en zonas áridas. Probablemente, veamos un futuro donde las botellas de agua colecten agua de la niebla.

9. Termiteros y la ventilación en edificios

Inspirados en los termiteros (los nidos de las termitas), algunos edificios como el Eastgate Centre de Zimbabue, el más famoso representante de esta biomimesis, usan sistemas de ventilación pasiva que mantienen temperaturas estables sin aire acondicionado. ¿Cómo lo logran? Los termiteros, aunque altos y aparentemente compactos, tienen pequeños huecos que permiten el paso del aire.

10. Pez cofre y el coche biónico

La forma del pez cofre, hidrodinámica y resistente, inspiró el diseño de vehículos para mejorar la aerodinámica y reducir el consumo de combustible. El coche biónico, que se presentó en 2005, replicaba su estructura y que, a pesar de su pintoresco aspecto, tiene una carrocería muy aerodinámica. Sin embargo, los estudios demostraron que no era tan eficiente como se esperaba, por lo que el coche no se produjo en masa, aunque influyó en diseños posteriores de autos más eficientes.

11. Geco y los antideslizantes y adhesivos sin pegamento

Los gecos pueden caminar por techos y paredes gracias a estructuras microscópicas en sus patas. Esto llevó a la creación de adhesivos reutilizables, robots escaladores, guantes y botas de escalada y suelas de zapatos antideslizantes. Hay científicos que ya han inventado unos adhesivos del tamaño de una mano, inspirados en los gecos, que pueden elevar a un ser humano por las paredes de cristal e incluso hay unos que se adhieren al hielo. ¿Se viene un futuro con humanos trepando edificios?

12. Camarón mantis y cámaras avanzadas

El camarón mantis tiene una visión extraordinaria, con 16 tipos de receptores de color (frente a los 3 humanos) y seis canales para detectar la polarización de la luz. Gracias a su capacidad para percibir un espectro más amplio, ha inspirado sensores avanzados para cámaras y visión robótica. Las aplicaciones de estas cámaras son muy variadas, como la detección precoz del cáncer y el monitoreo de animales bajo el agua.

13. Cola de caballito de mar y armaduras flexibles

La estructura segmentada de la cola del caballito de mar tiene un mecanismo de agarre para aferrarse a algas o arrecifes de coral que podría ser útil para aplicaciones robóticas que necesitan ser fuertes y eficientes energéticamente. Esto ya inspiró el diseño de muchas armaduras y robots donde la combinación de resistencia y flexibilidad es primordial.

14. Mariposa Morpho y pantallas ultrabrillantes o sin reflejo

Las escamas microscópicas en las alas de la mariposa Morpho reflejan la luz de manera única, generando colores vibrantes sin pigmentos. Su color brillante se debe a una estructura especial en capas donde la luz se descompone y se mezcla de tal forma que algunos colores desaparecen, mientras que el azul se refuerza y refleja. Esta estructura inspiró el desarrollo tanto de pantallas más brillantes y eficientes como pantallas de aspecto más natural, utilizadas en e-books, dispositivos móviles y tecnología antirreflejo.

15. Seda de araña y materiales ultrarresistentes

La seda de araña es más fuerte que el acero del mismo grosor y muy elástica. Los científicos han desarrollado fibras sintéticas inspiradas en su estructura para textiles y suturas médicas. Incluso ya se han creado cintas adhesivas de doble cara que pueden reemplazar suturas en el futuro.

La naturaleza ha sido una fuente inagotable de inspiración para la ciencia y la tecnología, dando lugar a innovaciones que han mejorado nuestra vida. La biomimesis sigue transformando el mundo. ¿Qué otra creación crees que podríamos desarrollar imitando a la naturaleza?