Los animales, las plantas y los microbios son ingenieros eternos, que tienen un poder de innovación que la humanidad simplemente puede observar con asombro. Están en un flujo constante de cambio, adaptándose y evolucionando para adaptarse al mundo en constante cambio a su alrededor. Ahora que el cambio climático es una tendencia aceptada y la escasez de recursos cruciales es cada vez más frecuente, ¿qué pueden aprender las empresas de este ciclo constante de innovación natural. Durante los años 60 inicia esta discusión sobre como mirar la naturaleza e inspirarnos para crear, el primer término que surgió fue Biónica que según Werner Nachtigall como se citó en (Gruber, 2011), “del idioma alemán el término Bionik es originalmente resultado de la Palabra inglesa "bionics", que fue acuñada por el comandante de la Fuerza Aérea de EE. UU. J.E. Steele en una conferencia titulada "Simposio de biónica: prototipos vivos - la clave de la nueva tecnología "en 1960, supuestamente como una combinación de las palabras "biología" y "técnica" o "electrónica". En alemán, el término "Bionik" ha encontrado una reinterpretación expresiva en la primera y última sílabas de las palabras biología [biología] y técnica [tecnología].1 ” Así mismo, tiempo después se acuña la palabra “Biomimesis”, (Bar-Cohen, 2005) afirma “Otto H. Schmitt acuñó el término Biomimética en 1969. (Schmitt, 1969) y este campo está cada vez más involucrado con temas emergentes de ciencia y Ingeniería. El término en sí se deriva de bios, que significa vida y mimesis, que significa imitar. Esta nueva ciencia representa el estudio y la imitación de los métodos, diseños y procesos de la naturaleza. Si bien algunas de sus configuraciones y diseños básicos se pueden copiar, muchas ideas de la naturaleza son las mejores adaptándolas cuando sirven de inspiración para las capacidades creadas por el hombre”. Sin embargo, debemos tener en cuenta que inspirarse en la naturaleza para diseñar no es algo nuevo, sino algo que se esta redescubriendo. Un buen ejemplo sería el sueño del hombre por poder volar, desde hace siglos apasionados e inventores han observado a la naturaleza como un modelo en el cual basarse ¿Cómo llego el hombre a volar, fue mirando a su alrededor?, Leonardo Da Vinci fue un hombre que marco época en este tema con sus inventos que se adelantaban a su tiempo, sus primeros prototipos nos enseñaban que basándose en el vuelo de un ave podía construirse una maquina que lograra surcar los cielos. En 1505, Leonardo da Vinci compiló un libro sobre El vuelo de las aves, "Sul vol degli uccelli". Werner Nachtigall describe uno de sus inventos en el siguiendo:
"Los piñones libres de las aves se cierran debido a su porte peculiar y asimetría durante el aleta hacia abajo sin espacio; durante la aleta hacia arriba se abren creando flujo de aire. (Siguiendo el de hoy formación de conceptos, esta es una observación básica de biología técnica) Como consecuencia Leonardo sugirió usar aletas hechas de tracería de sauce cubierto con lino para alas, que podría cerrar cuando se mueve hacia abajo y abrir cuando se mueve arriba. (Esta es una sugerencia biónica típica: la básica la observación no se copia, sino el principio de superficie y cierre sin espacios y apertura de superficie con creación de flujo de aire se abstrajo en un apropiado camino. El hecho de que esto nunca podría haber funcionado no es relevante para la consideración existente ". explica (Gruber, 2011).
MULTIDISCIPLINA La arquitectura y la biología serán los campos que tejerán una relación y es importante recalcar que esta relación no se basa en imitar formas naturales no esta centrado en buscar un estilo o lenguaje arquitectónico. Estamos en una época trascendental para el ser humano ahora en estos momentos se están buscando soluciones sostenibles a los problemas ambientales y es importante ver que soluciones la naturaleza misma nos puede ofrecer. Es necesario plantear una discusión en las áreas de la arquitectura y la biología, en lugar de estar únicamente en el centro de cada disciplina, así mismo explorar los límites y así ver que estos campos no son tan distintos como parece
¿Cómo transferir todas estas ideas y hacer que logren trabajar? En primer lugar, para poder llevar estas ideas inspiradas en la naturaleza a la arquitectura deben cumplirse unos requisitos, afirma (Gruber, 2011) “El trabajo interdisciplinario es esencial para la investigación. y el diseño de construcciones naturales. La investigación biológica básica debe formar la base para la biomimética, formar métodos de trabajo interdisciplinarios es necesario en ambos lados; La investigación y la disciplina que se ocupa de la aplicación. Para este fin, las barreras lingüísticas entre estas disciplinas deben ser superadas. Por esta razón: El estudio de la biomimética incluye las ciencias de la vida y la Ingeniería.” ¿Cómo aproximarnos a la biomimética?, existen dos principios que nos sirven para acercarnos a la biomimética, en primer lugar esta el diseño mirando a la biología que es una aproximación directa y en segundo lugar esta el diseño influenciado por la biología que es indirecto. De acuerdo con (Okeke, 2017) existe el diseño mirando a la biología y propone “Es donde un diseño copia directamente estrategias naturales de adaptación. El proceso generalmente comienza con un problema de diseño que primero se identifica y luego el diseñador procede a descubrir lugares donde la naturaleza ha resuelto un problema similar y luego lo copia directamente o lo usa como una metáfora para informar el diseño. Tal vez este enfoque se ejemplifique mejor con el método Design Spiral propuesto por el Biomimicry Institute (una organización fundada por Janine Benyus en 2006). Aplicar 6. Evaluar° El método de espiral de diseño establece 6 pasos para abordar el diseño, a saber: 1. Identificar 2. Traducir 3. Observar 4. Resumir 5. Aplicar 6. Evaluar Cuando el conocimiento biológico influye en el diseño humano, (Khoshtinat, 2015) dice “el proceso de diseño colaborativo depende inicialmente de que las personas tengan conocimiento de investigaciones biológicas o ecológicas relevantes más que de determinados problemas de diseño humano. Un ejemplo es el análisis científico de la flor de loto que emerge limpiamente de las aguas pantanosas, lo que condujo a muchas innovaciones de diseño detalladas por Baumeister (2007a), incluida la pintura Lotusan de esto que permite que los edificios se autolimpieza. Aunque Hawken (2007) señala que los humanos como especie han existido por más tiempo que el bosque vivo más antiguo y son, sin duda, una especie adaptable y de aprendizaje, las similitudes entre las soluciones de diseño humano y las tácticas utilizadas por otras especies, tienen una superposición sorprendentemente pequeña considerando que existen en el mismo contexto y con los mismos recursos disponibles (Vincent et al., 2006, Vogel, 1998).” La biomimética mira la naturaleza de tres maneras diferentes:
• La naturaleza como modelo: la biomimética utiliza las formas, procesos, sistemas y estrategias empleados por el mundo natural como inspiración para soluciones sostenibles. • La naturaleza como medida: observando los estándares establecidos por la naturaleza, la biomimética tiene como objetivo medir la sostenibilidad de las invenciones utilizando la ecología como punto de referencia. • La naturaleza como mentor: el enfoque de la biomimética no es lo que podemos extraer de la naturaleza sino lo que podemos aprender de ella. Muchos diseños de productos existentes se han inspirado en la naturaleza. La invención de Velcro por George de Mestral deriva del encuentro del ingeniero suizo con rebabas de semillas espinosas. Al quitar las rebabas de su ropa, de Mestral notó cómo se podían quitar y luego volver a colocar fácilmente. Esto proporcionó la inspiración para uno de los sistemas de fijación más utilizados en el mundo de hoy. El mundo arquitectónico también se ha inspirado en la naturaleza con el surgimiento de la arquitectura, en la que los edificios están diseñados con una forma abultada orgánica en forma de ameba. Los grandes almacenes Selfridges en Birmingham son un ejemplo de este estilo de diseño audaz con un exterior de 15,000 hiladas Discos de aluminio, todos pintados de azul. ¿Por qué es importante tratar con arquitectura y biología? Este dialogo entre arquitectura y biología es de vital importancia en la época actual teniendo en cuenta que cerca de la mitad de la población mundial vive en áreas urbanas densificadas. Construir ambientes que remplazan los entornos naturales por uno más acorde para el humano. Como dice (Gruber, 2011) en su libro Biomimetics in Architecture, “Junto con el crecimiento de la población mundial, el rápido desarrollo de la tecnología y la economía. Se ha creado un enorme impacto en el medio ambiente en conjunto con la industria de la construcción, y por lo tanto de la arquitectura, algunos impactos que se han generado: • Pérdida natural de la tierra y destrucción irreversible de biodiversidad y explotación de materias primas. • Uso extensivo de energía. • Producción de residuos • Emisiones en suelos, agua y aire.
¿tiene La arquitectura que adaptarse a los cambios ambientales? Si la contaminación continúa, la arquitectura en el futuro tendrá que proporcionar refugio para los ambientes hostiles del futuro.” (Gruber, 2011) relata “La conexión de arquitectura y biología con los principios de biomimética en arquitectura están en el diseño de proyectos y es ahí donde la innovación es necesaria, especialmente en casos puntuales como: • Diseño de arquitectura para nuevos entornos. • Hay que encontrar soluciones para nuevos desafíos, basado en modelos a seguir proporcionados por la naturaleza. • Mejor relación entre arquitectura y organismos vivos. • Mejor relación entre arquitectura y el medio ambiente. • Mejor calidad de vida. • Mejor diseño del entorno cultural. Las discusiones sobre los temas ambientales como el cambio climático, los recursos naturales y energéticos, ecología y sostenibilidad, así como la necesidad de trabajar en nuevos ambientes son los que darán forma a la arquitectura de el siglo XXI con la ayuda de modelos naturales.” A partir de esto es necesario un trabajo interdisciplinario de biología y arquitectura, desafortunadamente los arquitectos se restringen solo a una arquitectura propia que depende de sus influencias refiriéndonos a que este en escala de lo proyectado, a su función, la región donde se encuentra, las tradiciones o métodos constructivos, materiales, estilos y antigüedad. Ahora traer innovación y discusión de otras disciplinas ayudaría a desarrollar la arquitectura del siglo, es aquí donde el rol de la naturaleza entra y para ello sus modelos naturales que nos sirvan de inspiración para producir la arquitectura que nos ayude a tratar temas que impactan al mundo y su sociedad como lo es el cambio climático y la rápida degeneración del planeta tierra. La biomimética como herramienta y la naturaleza como fuente de la inspiración no garantiza el desarrollo de construcciones ecológicas, materiales y procesos. La investigación de los fenómenos naturales es la mejor condición previa para una mayor conciencia del medio ambiente y también ofrece una mejor comprensión de las interrelaciones. Aparte de esto comprensión, una firme predilección ecológica, el diseño debe existir independientemente. Del mismo modo, una alta tecnología y enfoque de baja energía no automáticamente conducir a una arquitectura de alta calidad (o de baja tecnología a mala calidad), pero puede ofrecer puntos de partida y abrir hasta posibilidades.
¿Como darle “vida” a un edificio?, este ejemplo se trata de una estructura que usa geometría generativa para ensamblarse, repararse, crecer y evolucionar como los arboles lo hacen, para ello hace más que arquitectura se hace uso de la computación, biomecanica y matemáticas. (Mortice, 2017) relata que el cofundador del Centro de Estructuras Experimentales del Instituto Pratt, Lalvani diseña sistemas en los que "la materia comenzará a codificar información" sobre cómo formarse, algo así como las células madre y los genes lo hacen en todos los seres vivos. Estos sistemas biológicos, dice, son "el único lugar donde el software y el hardware son lo mismo". Es decir, darle al edificio “Vida” generando una estructura inteligente con la ayuda de la biomecánica.
Estructuras como estas podrían ser útiles en desastres naturales como terremotos o inundaciones, teniendo en cuenta su capacidad de regenerarse podría proponerse para ser un hábitat en caso de emergencia en regiones de difícil acceso. En Colombia podría darse una eventual catástrofe como en las regiones costeras, implementar estas estructuras y evolucionarlas generarían una solución para este tipo de situaciones. ¿Recordando el origen de la biomimética, como se piensa la arquitectura del futuro? Inclusive se piensa en la exploración lunar como un campo donde se pueda desarrollar la arquitectura biomimética, un estudio de la Universidad de Viena en 2006 y de la NASA buscaba investigar que conceptos biónicos eran aplicables a estructuras desplegables y a interpretar los hallazgos para una posible implementación esos conceptos, el estudio tuvo como objetivo encontrar soluciones innovadoras para posibles implementaciones con los principios de la naturaleza, las geometrías eran desarrolladas e investigadas utilizando modelos, dibujos y visualizaciones. El uso de materiales, juntas entre elementos estructurales y construcción se investigaron detalles para estos conceptos enfoques.
La metodología utilizada consistió en varios puntos: • Identificación de modelos relevantes a partir de naturaleza • Identificación de la aplicación espacial para la luna de Infraestructura o hábitat • Identificación de aspectos relevantes de la evaluación. • Evaluación gradual y selección de modelos a seguir. • Desarrollo de geometrías . • Evaluación y selección del candidato. • geometrías, considerando técnicas y aspectos de ingeniería, tecnología necesaria • Desarrollo de modelos arquitectónicos de trabajo. • Problemas mecánicos y conceptos constructivos. • Diseño de propuestas y desarrollo de escenarios.
Relata (Gruber, 2011) “El enfoque adoptado se basa en la información entregada por las Ciencias de la Vida, que sirve como punto de partida para una investigación exhaustiva. Se utilizan fenómenos naturales. como modelos a seguir para técnicos. Los fenómenos elegidos son modelos de naturaleza inanimada, los reinos vegetales y animal y principios de naturaleza animada. Una transferencia a algunos tipos de aplicación en arquitectura se ha encontrado para aproximadamente un tercio de los fenómenos seleccionados.” Así mismo, concluye que “la integración de la biomimética en el diseño es un proceso ofrece resultados innovadores este proceso de avance gradual al reducir las opciones funciona bien. La búsqueda detallada de información en particular en modelos a seguir de las ciencias de la vida fue difícil y produce una inversión considerable de tiempo. Algunas características, aunque el conocimiento aún no se está científicamente investigado en la implementación de la misión. Se recomienda la investigación básica orientada.” Esto nos hace ver que la biomimética no solo va a estudiar la arquitectura en la tierra sino que va a avanzar hasta llegar al espacio, hoy en día los seres humanos del siglo XXI no solo buscan llevar todos estos conceptos a la realización de un proyecto arquitectónico sino sacarlo de las fronteras y llevarlo a incluso arquitectura espacial. Conclusiones El aumento del interés por la biomimética está en aumento, ahora situándonos en la era del homo industrialis. En términos generales, en la segunda mitad del siglo 20, la humanidad se ha dado cuenta del límite del desarrollo basado en la revolución industrial y de los numerosos peligros ecológicos asociados con él. La búsqueda de nuevos enfoques que pongan a los humanos en armonía con el medio ambiente se convirtió en una prioridad. La biomimética está entre estos nuevos intentos de buscar soluciones de ingeniería acordes con la naturaleza. Generar un dialogo interdisciplinario entre los campos de la biología y arquitectura es algo que ya inicio, tenemos en cuenta a estos dos campos ayudará a desarrollar la Biomimesis con lo cual se tendrá ahora que pensar en que estrategias se deberán usar. la biomimetica conlleva aspectos positivos como el Desarrollo tecnológico innovado, Reducción de costos al remplazarlo por nuevos modelos, Favorece al medio ambiente reducción contaminación y aspectos negativos como requerirse de superficies bioactivas.,
Procesos de construcción relativamente largos en algunos casos y el desarrollo de algunos modelos es costoso. Gracias a la biomimética es posible mejorar la eficacia de diversos sistemas tecnológicos, obteniendo innumerables beneficios en el mejoramiento de sistemas y sin causar daños al medio ambiente ni a las personas por lo cual la biomimética es ideal para cuidar y mejorar nuestro futuro natural y tecnológico. Finalmente, La emulación consecuente de la vida puede convertirse en una poderosa estrategia de supervivencia en un mundo que cada vez se encuentra más amenazado, un camino hacia un futuro sostenible pero que requerirá de prueba y error. Cada especie incluso las extintas representa una historia de éxito perfeccionada a través de millones de años de selección natural, una nueva vieja ciencia que ha quedado olvidada y que ahora parece una solución a temas actuales. ¿Por qué no aprender de lo que la evolución ha creado?.
Referencias
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