¿Qué es Biomimética?

“Tecnología e innovaciones inspiradas en la naturaleza”

¿Alguna vez has escuchado hablar sobre la biomímesis o la biomimética? bueno para que entiendas mejor empecemos desde cero: la palabra Biomimesis proviene de las raíces griegas  bio que significa “vida”, y mimesis, que significa “imitar”, es la ciencia que estudia la naturaleza como fuente de inspiración de nuevas tecnologías innovadoras, con la intención de resolver problemas humanos que la naturaleza ya ha solucionado.

Este concepto se explica a través de la siguiente premisa: “Los organismos vivos han tenido 3.800 millones de años para superar los numerosos retos para adaptarse y sobrevivir, los cuales le han permitido generar ciclos con materiales locales y biodegradables que son usados, reconvertidos y descompuestos, mientras que nuestros procesos industriales consumen enormes cantidades de energía y generan una gran cantidad de desperdicios algunos de ellos tóxicos”.

“Elige sólo una maestra: la naturaleza”

De acuerdo a lo anterior la biomimética es una ciencia que adapta las soluciones que proporciona la naturaleza a retos y problemas que tengamos en un proceso productivo, tecnológico, de organización actual. El biomimetismo trata de crear nuevos materiales a través de dos caminos fundamentales: el análisis de los tejidos y estructura interna de los diseños naturales biológicos (animales y plantas), y el análisis del funcionamiento de las proteínas naturales complejas.

Algunos ingenios e innovaciones biomiméticas

Existe un creciente número de innovaciones tecnológicas que surgen día a día, debido a su aplicación en numerosos campos. Uno de los ejemplos más famosos del uso de la Biomimética en la actualidad es el tren Shinkansen Bullet de la compañía West Japan Railway, conocido como el tren bala, que tiene un pico similar al de un pájaro que lo hace silencioso en su veloz recorrido, ahorra energía y anda más rápido con un tren normal, tratando de imitar al ave martín pescador, que va desde el aire hasta el agua para atrapar peces sin crear ruido o salpicar.

Otros ingenios o usos biomiméticos en la actualidad son:

• Las prótesis en forma de pie de felino, que usan los atletas en situación de discapacidad, que les permiten correr con mayor facilidad.
• Los vehículos eléctricos que imitan la fotosíntesis.
• Polímeros inspirados en la forma de auto-ensamblaje de las conchas de moluscos.
• Tela para vestidos de baño que repelen las bacterias e impiden la fricción basadas en la piel de tiburones.
• Pintura que repele el agua y la suciedad como la flor de loto usada para fachadas de edificios que se mantienen limpias por sí mismas.
• Bacterias capaces de extraer del agua metales con interés comercial.
• Sistemas de aire acondicionado inspirado en los montículos de auto enfriamiento de una especie de termitas.

Caso colombiano…

En Colombia se han venido desarrollando redes de investigadores, ingenieros y catedráticos universitarios interesados en la biomímesis, un ejemplo de esto es el Dr. William Coral un ingeniero huilense que se ha especializado en robótica biomimética y bioinspirada, ha hecho investigación y dado cátedras en este campo de estudio junto con la Universidad Politécnica de Madrid, la Florida Atlantic University entre otras. Asimismo existe el nodo Biomimesis Caribe, compuesto por el Instituto Humboldt, la Fundación Alma y la Universidad del Norte, donde realizan investigaciones e ingenios partiendo de la biomimética.   

Una de las invenciones biomiméticas que se han desarrollado a manos de un colombiano es el pez bioinspirado y biomimético, creado por el Dr. Coral y su grupo de trabajo en el BsLab, que funciona como un vehículo submarino autónomo con sensores que monitorizan la calidad del agua, de forma no invasiva, detectando así posibles anomalías en el agua en tiempo real. Adicionalmente el pez robot es capaz de cambiar sus patrones de natación de acuerdo a las corrientes de agua y el comportamiento de los otros peces,  lo que lo convierte en un elemento idóneo para controlar las condiciones ambientales en la acuicultura.

Este pez imita el comportamiento de un pez real, se mueve a través de músculos artificiales que se contraen y se estiran, imitando perfectamente su homólogo en la naturaleza sin necesidad de usar un motor, de esta forma disminuye el impacto y estrés fisiológico y enfermedades de los animales marinos.

BIOMIMÉTICA APLICADA EN LA MEDICINA

De acuerdo con el Dr. Coral la naturaleza es una gran fuente de innovación de la ingeniería biomédica. En la actualidad tiene varias aplicaciones en el campo de la medicina, puede utilizarse para desarrollar materiales biocompatibles, medicina regenerativa, liberación de medicamentos e ingeniería de tejidos, no obstante tienen límites en sus usos y aplicaciones por cuestiones éticas y religiosas.

Algunos ingenios biomiméticos aplicados en la medicina son:

• Los vendajes médicos compatibles con el tejido humano que se integran con un sistema de atención sanitaria, para obtener informes en tiempo real sobre el estado de la recuperación de dichos tejidos.
• Las nanopartículas funcionales con proteínas, péptidos y carbohidratos que están encontrando aplicaciones biomiméticas. 
• Varios compuestos híbridos inspirados en la naturaleza que han sido utilizados como una plantilla que puede regular los procesos biológicos en la ingeniería de tejidos.
• Desarrollo de estructuras morfológicas de materiales híbridos inorgánicos-orgánicos como las espículas de esponja o moluscos de nácar, para imitar formaciones biológicas y estructurales.
•  Los andamios fibrosos multifuncionales se han desarrollado como la arquitectura de tejido nativa, con un alto potencial para la regeneración ósea.

  

En conclusión podemos evidenciar que la naturaleza, por medio de la evolución, ha desarrollado soluciones para su supervivencia, llevando al ser humano millones de años de ventaja. Si nosotros emulamos estas soluciones en nuestro desarrollo tecnológico podremos mejorar la eficacia en muchos campos de acción de forma sostenible.