¡10 proyectos de ingeniería inspirados en el biomimetismo!


¡10 proyectos de ingeniería inspirados en el biomimetismo!

Con los continuos desafíos de utilizar los recursos agotados de manera eficiente y efectiva, los ingenieros de todo el mundo están recurriendo a la naturaleza en busca de inspiración para desarrollar diseños innovadores. 

Una tendencia de moda en este momento es la biomímica, un campo integrador que imita las funciones de la naturaleza y los mecanismos que hay detrás de ellas para proporcionar soluciones a los problemas humanos. Los animales, las plantas y los microbios son los mejores ingenieros del mundo. 

Su enfoque para la resolución de problemas está siendo ampliamente implementado en el diseño de edificios, tecnología, energía renovable y muchos otros campos. Algunos de los proyectos más populares en ingeniería que implementan el biomimetismo son:

1. The Lilypad

Sin duda un proyecto ambicioso, el Lilypad busca ser una ciudad flotante completamente autosuficiente que dará refugio a los futuros refugiados del cambio climático. Inspirándose en la hoja muy nervada del gran lirio de la Amazonia Victoria Regia, la ciudad también se llama Ecopolis Flotante y está diseñada para albergar aproximadamente 50.000 personas.


Diseñado por Vincent Callebaut, el Lilypad es una propuesta conceptual para hacer frente a los efectos del calentamiento global y el desplazamiento de los habitantes que residen a lo largo de las costas. 

La doble piel de la ecópolis está formada por fibras de poliéster recubiertas de una capa de dióxido de titanio que reaccionaría con los rayos ultravioleta y absorbería la contaminación atmosférica. 

También implementará tecnologías renovables que le permitirán producir más energía de la que consume. Una laguna artificial situada en el centro de la ciudad, completamente sumergida bajo la línea de flotación, estará rodeada por tres puertos deportivos y tres montañas que servirán de estabilizador para la ciudad. 

Se utilizarían corredores bióticos y granjas de acuicultura para cultivar alimentos y biomasa. Cada ciudad está pensada para estar cerca de una costa o flotando en el océano. 

El proyecto, que se espera que sea una realidad en 2100, todavía tiene un largo camino por recorrer y puede llegar demasiado tarde para los refugiados del cambio climático.
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2. El Edificio Cactus 

La capacidad de la planta de cactus para sobrevivir en el duro clima desértico inspiró el nuevo diseño del edificio del Ministro de Asuntos Municipales y Agricultura de Qatar (MMAA).

Aprovechando la capacidad de la planta de transpirar por la noche en lugar del día para retener el agua, el edificio está cubierto con cientos de elegantes sombras que se abren y cierran dependiendo de la fuerza del sol. Hay una cúpula en la base del edificio que es el hogar de un jardín botánico que tiene un jardín comestible y utiliza plantas para limpiar las aguas residuales.

Las aguas residuales pasan por tres sistemas ecológicos diferentes que las procesan y filtran de diferentes maneras. La cúpula botánica también se utiliza para el control del clima y el aire, así como una fuente de alimentos sostenible.

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3. El Centro de la Puerta Este

Las termitas tienen fama de ser una de las mejores constructoras de la naturaleza, erigiendo montículos altos y manteniendo una temperatura constante en el interior a pesar de las condiciones climáticas externas. 

¿Cómo perfeccionan un sistema de ventilación autorrefrigerante? El mayor complejo comercial y de oficinas de Zimbabwe, el East Gate Centre, toma prestado de esta maravilla sin aire acondicionado y sin embargo fresco.

El East Gate Centre, hecho en gran parte de hormigón, aspira aire del exterior que es calentado o enfriado por la masa del edificio. Con ventilación en los pisos y oficinas del edificio, el aire sale por las chimeneas de la parte superior. El complejo también consta de dos edificios separados por un espacio abierto cubierto de cristal y abierto a las brisas locales.

Minimizando su energía de calefacción y refrigeración en un 90%, los propietarios del edificio pudieron ahorrar hasta 3,5 millones de dólares para un edificio de 36 millones de dólares.

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4. El tren bala Shinkansen

Uno de los trenes más rápidos del mundo, el tren bala japonés Shinkansen viaja a más de 200 millas por hora. 

También es la línea ferroviaria más transitada del mundo, con más de 151 millones de pasajeros al año. Sin embargo, los ingenieros del tren se enfrentaron a un gran desafío. Cuando el tren de alta velocidad pasaba por un túnel, se acumulaba un colchón de aire y se empujaba delante del tren. Cuando el tren salía del túnel, este aire comprimido se expandía repentinamente con un fuerte estampido sónico.


Eventualmente los ingenieros rediseñaron el modelo, tomando prestado del martín pescador que es capaz de bucear del aire al agua sin problemas. El cono de ojiva del tren está modelado a partir del pico de un martín pescador, creando un tren mucho más silencioso. No sólo ayuda a que el tren vaya más rápido, sino que también consume un 15% menos de energía.

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5. El coche biónico

El pececillo tropical vive en aguas oceánicas cálidas.  Mientras que tiene un cuerpo bastante grande, el pez es capaz de nadar muy rápido debido a su bajo coeficiente de resistencia y exoesqueleto rígido. 

Buscando un nuevo diseño aerodinámico para un coche, los diseñadores se propusieron modelar un nuevo vehículo, aplicando las características del pez al coche. 

El resultado fue un vehículo que registró el coeficiente de resistencia más bajo jamás probado. El Bionic Car pudo alcanzar una velocidad máxima de 118 millas por hora. La forma aerodinámica no sólo proporcionó al coche un rendimiento de combustible muy eficiente, sino que su bastidor rectangular también añadió estabilidad.


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6. El robot guepardo

Desarrollado por Boston Dynamics para la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA), el robot de patas más rápidas apodado "Cheetah" estableció un nuevo récord de velocidad en tierra para los robots terrestres a 18 millas por hora. 

El concepto utiliza la flexión natural de ambas piernas y la espalda que un guepardo exhibe para aumentar su paso. La columna vertebral de un guepardo es inusualmente flexible y se curva o flexiona con cada paso, actuando como un resorte para sus patas traseras. 

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La versión actual de este robot se ejecuta en una cinta de laboratorio donde es impulsado por una bomba hidráulica fuera de borda, y utiliza un dispositivo similar a una pluma para mantenerlo funcionando en el centro de la cinta.

7. La Granja Vertical Libélula

La agricultura orgánica podría eventualmente proporcionar suficiente alimento para nutrir el planeta si se desarrolla a gran escala. La agricultura urbana se ha convertido en una tendencia creciente entre los habitantes de la ciudad, aunque en un lugar como Manhattan el espacio para llevar esto a cabo es un gran desafío. 

Sin otro camino que subir, el arquitecto belga Vincent Callebaut desarrolló un increíble concepto de granja urbana que imita el diseño de las alas de una libélula. 

El espacio entre el par de "alas" puede utilizar la producción de energía solar para acumular aire caliente dentro de la estructura durante los meses de invierno, y el diseño de la columna vertebral puede separar y recircular eficientemente los productos de desecho de plantas, humanos y animales. 

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Con 132 pisos, el Dragonfly puede albergar 28 campos agrícolas diferentes para la producción de frutas, verduras, granos, carne y productos lácteos.

8. Torres Comerciales Central Park I y II

Dentro de la ciudad de New Songdo, han surgido una serie de torres residenciales y comerciales, inspiradas en el panal de abejas. Para conseguir un aspecto retorcido pero evitando que la torre se doble con fuertes vientos, la estructura está diseñada con paredes de soporte que se desplazan hacia fuera y hacia arriba desde el centro.

Al igual que las partes hexagonales de un panal, las paredes de soporte abrazan el núcleo como si fueran piezas de un rompecabezas, creando una estructura equilibrada y segura sin desperdiciar espacio. 

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Consideradas muy controvertidas por estar construidas en un humedal intermareal, las propiedades consisten en seis torres de 50 pisos, acomodan tecnología de punta, amenidades de trabajo y espacio comercial; definiendo el borde norte de la ciudad.

9. El Asistente de Manejo Biónico


El Bionic Handling Assistant, un sistema de manipulación de libre movimiento, se inspira en la trompa del elefante y desarrolla un brazo biónico.  

Combina una amplia gama de tecnologías y componentes, desde conceptos de fabricación hasta productos en serie como sensores y válvulas, actuadores y pinzas, pasando por tecnología de control y software para el desarrollo de aplicaciones y productos. 

Su resistencia estructural permite un contacto seguro y directo entre una persona y la máquina, formando un método más fuerte y eficiente de interacción entre las personas y la tecnología. 

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La invención puede ser utilizada en diversas situaciones que requieren el apoyo de máquinas como la tecnología médica, la rehabilitación y como una ayuda para los discapacitados, así como en la agricultura, los hogares privados y los institutos educativos.

10. Proyecto Orfanato y Centro Infantil de Haití


El kapok haitiano es capaz de almacenar agua internamente y deshacerse de sus hojas en condiciones de sequía para conservar energía. 

Mientras se embarcan para reemplazar un orfanato que fue arruinado en el terremoto de 2010 en Haití, los diseñadores han buscado inspiración en ese árbol para contrarrestar la estación lluviosa y el clima húmedo de la región. 

El sistema de balcones único del centro fue modelado a partir del sistema de soporte de ramas del árbol de Kapok. Las raíces del Kapok están representadas por el área bajo nivel de la instalación, que limpiará y almacenará agua. 

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Una capa porosa de bambú protege el núcleo de hormigón del edificio; la alta superficie del bambú y los bolsillos tipo celda hacen circular los vientos alisios y desvían el calor.

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