Category Archives: Investigación Biologica

Arte bioinspirado

Aprovecho mi propio blog para en esta ocasión no escribir sobre la biomimesis pero si sobre como la Naturaleza nos inspira también hacia lo espiritual,  hacia lo intangible, hacia el arte para complementar experiencias, sensaciones que no tienen precio pero si un valor biofílico. La sensibilidad o la percepción de la belleza no podemos abandonarlas en nuestro día a día. El próximo miércoles 24 de mayo inauguro en solitario, tras varios años de ausencia en Madrid una nueva exposición.  Esta vez no solo muestro pintura animal salvaje con mi sempiterna obsesión hacia los rinocerontes y otra fauna diversa, sino que también lo haré con unas instalaciones bioinspiradas llenas de delicadeza, intención y poesía.

Son pequeñas muestras con material reciclado de playas, bosques, contenedores… que junto con elementos biológicos en forma de ramas, insectos, líquenes, musgos u hongos encontrados y coleccionados con mimo y a los que mecanizamos sencillas instalaciones led, confieren un momento capturado a la naturaleza. Algunos han de ser observados en la oscuridad para contemplar toda su efímera y frugal belleza capturado en medio milímetro de tejido vegetal de una planta carnívora ya estudiada aquí…(post oct 2015).

tarjeta de invitación a la muestra Re-conexíon_obras bioinspiradas de Manuel Quirós

En otros casos me inspiro en la maravillosa bioluminiscencia para reinterpretarla torpemente si se compara con los originales naturales, para dar un guiño simpático, elegante y misterioso de este fenómeno tan desconocido pero tan empleado por numerosos organismos. No somos los únicos en necesitar la luz!. Este minivideo (1 min.) os da una idea de lo que hablo…

 

Durante el previo de la muestra se grabó este interesante minivideo (3 min) con la maravillosa melodía del gran Paul Winter acompañado con los cantos de las ballenas…


Los abejorros, termes, himenópteros o coleópteros de la muestra son individuos que encuentro ya fallecidos en mis paseos por las zonas naturales o urbanas de mis viajes por Cantabria, los Pirineos, Madrid, Suecia, o el Amazonas. Su pérdida en biomasa es ínfima pero su valor para concienciar de los servicios ecosistémicos que proporcionan es incalculable.

He tenido la enorme fortuna de dar con la Fundación IberoaméricaEuropa que tan amable y altruistamente me ha ofrecido su espacio en el centro de la capital para poder mostrar durante mas de 4 semanas las obras. También quiero agradecer desde aquí a Jose Ángel Garrido por su dedicación y buen hacer en los mecanizados de las piezas. En ambos casos sin su colaboración todo hubiera sido diferente y mas difícil.

Detalle de tejido vegetal de planta carnivora iluminado en la pieza Nephentes solo

Para aquellos que no estéis en Madrid os invito a contemplar otras piezas en este enlace,  así como las pinturas y obra gráfica que también realizo. Mi amigo Hugo Araujo se ha dignado también a incluirme en su gran trabajo sobre biomimesis creativo en  7 vortex del que os enseño una pieza. Finalmente mencionar que durante la muestra expondré en dos ocasiones el proyecto amazónico que trato de desarrollar y que ojalá pueda hablaros de él en próximos posts…

 

Aumakua II_ obra gráfica en caja de luz

Leave a comment

Filed under biomimesis, Design, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Materiales, Pensamiento sistemico, Plantas, Recursos

Biomimesis y Arte

DANAUS DOUBLE HELIX

Danaus doble_helix de Rafael Araujo

Sin duda alguna Leonardo da Vinci, sería hoy el gran practicante de la biomimesis. Su mirada profunda hacia la observación de la Naturaleza con sus formas, los procesos y su potencial aplicabilidad para el beneficio humano le posionarían ya en un puesto de liderazgo. La profunda admiración y respeto hacia la Vida, lecciones aprendidas de los propios sistemas vivos, le empujarían de modo natural definitivo hacia la sostenibilidad y la regeneración. Leonardo señaló que fuera de la Naturaleza no hay nada y otras búsquedas son vanas… y que la perfección y elegancia alcanzada por ella la convierte en un modelo aspiracional para el ser humano imperfecto por definición…. La Naturaleza siempre marcó sus pasos. Pero esta admiración data de mucho antes. En las cuevas de Lascaux o de Altamira, quizás yacen los registros conocidos mas antiguos con casi 40.000 años, cuando el hombre primitivo, artistas ya, eran capaces de dotar a sus manifestaciones de una fuerza chamán, que nos reconectaba con nuestros ancestros. No ha habido en la historia del arte, artista menor o genial que en algún momento de su evolución no haya encontrado inspiración de lo  natural.  Desde las geniales muestras en la tumba de Knumotep, Miguel Angel, Rafael, Massacio, Durero o Pisanello por citas unos pocos… dan muestra de ello. Todos ellos y muchos otros mas, con su obra, reconfortan nuestro espíritu, haciéndonos mas libres.

658fea02593cbc2bbd8a9c1555800466

Rinoceronte rupestre de Lacaux (40.000 años a.C. aproximado)

La biomimesis es una disciplina en pro del  arte mas allá de la inspiración en si misma, pues hemos de re-aprender a mirar, a contemplar el detalle y la observación del mundo vivo nos re-conduce. No podemos re-conectar desde un ordenador, que sin duda es muy útil, pero hemos de salir fuera, andar sobre un parque o una playa (descalzo mejor) y observar directamente lo que allí ocurre. Aislado de lo tecnológico, con tiempo, curiosos, disfrutando y con la humildad que como seres jóvenes en la historia de la evolución, somos.

Estos días en Madrid, he tenido la enorme suerte, por la coincidencia en la ciudad donde vivo y por la enorme admiración que tengo de su trabajo, de conocer al maestro Rafael Araujo que hoy os presento a algunos.

la foto 1

la foto 3

Rafael Araujo en su estudio con una de sus últimas obras (foto M.Quirós)

Rafael fue portada (abajo imagen con el enlace) y entrevistado en el número 9 (muy recomendable la visita) de la galardonada ZQJ, donde colaboro, mostrando parte de su magna y fabulosa obra original. El trabajo de Rafael es único. La magia de sus trazados, lo elaboradísimo de sus trayectorias, la conjugación con el número áureo tan alineado con la biomimesis y sus secretos desvelados, la belleza de su obra lo posicionan en una exclusiva rareza hoy. La obra de Rafael desarrolla imaginariamente las trayectorias en 3D del vuelo de mariposas donde somos capaces de visualizar las líneas imaginarias en el espacio que ocupan o las perspectivas geométricas de una caracola cuya estructura se basa en cálculos áureos que el propio molusco posee de modo integrado en su genoma. El cálculo le soluciona como una triple hélice cónica del vuelo de los lepidópteros en torno a un eje, un reto de diseño y composición complejos. Podría decir que su camino es la sofisticación de su mano en acción. Como un rito en la ceremonia del descifrar los misterios de lo vivo. También se adentra en otros modelos mas relacionados con su formación de arquitecto. Todo ello a mano, sin asistencia de ordenador, con lápiz y escuadras sobre lienzo preparado para su abordaje. Su oficio dentro del marco proporcionado por la geometría polar le ayuda junto con los cálculos de algunas formulaciones logarítmicas. Todo un proceso largo, metódico y laborioso lleno de pasión y obsesión tan importantes en el método artístico. Su aproximación es simplemente colosal.

nº9 de la publicación ZQJ

bi

algunos cálculos algorítmicos en caracolas de Rafael Araujo 

Rafael ha conseguido durante estos días otro colosal mérito. Mediante el método de crowfunding quiso recaudar fondos para darnos acceso a sus dibujos y ponerlos en mano (nunca mejor dicho) del gran público mediante un libro para colorear. Pidió 30.000$ y ha llegado casi al 500.000$ !! que le va a catapultar a otros escenarios. Haz click en la imagen.1

Fruto del encuentro personal que hemos tenido este artista venezolano, internacional durante estos días en Madrid, vamos también a tratar de conjugar algunas acciones y una de ellas es lograr una posible exposición aquí en la capital, donde polinizar su magna y especial obra en otros escenarios para ser visualizado por otros amantes no solo de los números áureos sino del natural para que su trabajo permanezca y pueda llenarnos el espíritu tan falto hoy de contenidos y tan necesitado de ellos. Que la Naturaleza nos ayude!. 

Podéis acceder a un par de videos (2 y 1 min.) donde se contemplar la evolución de 2 de sus piezas…

Aquí podéis contemplar algunas obras mas…y os aseguro que en vivo son aún mas espectaculares!. Disfrutar del fin de semana…

1 SHELL-CHAMBERED NAUTILUS

SHELL 2

18, BLUE MORPHO, 07 2014 014 (800x532)

rafael-araujo-verboten-revista-14-842x1000

Leave a comment

Filed under biomimesis, Design, diseño bioinspirado, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Metodologia en biomimesis, Pensamiento sistemico, Recursos

Biomimesis Cantabria

comillas

Ría de la Rabia ·habitat a explorar durante el curso· (M.Quirós)

¿Requiere nuestro futuro (tecnológico) re-conectar con la Naturaleza (de nuevo)?.

Nosotros pensamos que sí y para entenderlo e integrarlo hemos de conocer algunos principios básicos procedentes de diferentes tipos de pensamiento: el sistemico, el analógico, el visual, el regenerativo… todos ellos incorporados en el bioinspirado, en el biomimético.  Mira, si tecleamos en google <desalinización> (en inglés desalination) aparecen casi 6 millones de búsquedas. Ninguna de ellas biológica a pesar de que gaviotas, lagartos del desierto, numerosas plantas y microorganismos son expertos en estos procesos que además son funcionales, sistemicos, sostenibles y … elegantes!. Este sencillo ejemplo muestra la miopía, la limitada visión con la que nuestra especie afronta actualmente los retos tecnológicos.

Nosotros hemos explorado otros retos energéticos, cuando analizamos el pico del genial flamenco rojo para desarrollar un modelo limpio, eterno, escalable, funcional y sin petróleo, ideal para localizaciones costeras. Quedamos finalistas en numerosos concursos!.

biomival

 

A través del curso

Introducción a la Biomimesis 

te sorprenderás del catálogo infinito de soluciones que la Naturaleza te ofrece.

Ven a descubrirlas !. +info

 

blog

organizado por

bia-biomimk

 

 

 

Leave a comment

Filed under biomimesis, Design, diseño bioinspirado, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Metodologia en biomimesis, Pensamiento sistemico, Recursos

Biomimésis en la Amazonía

letic2

Los sueños a veces se hacen realidad. Es fantástico incluso ya mayores de edad seguir teniendo sueños y contemplar que esa fantasía puede nacer. Durante las 2 pasadas semanas tuve el privilegio de ser invitado a participar activamente en el primer encuentro de la Red de Biomimesis iberoamericana organizada por la U.N.A.D. colombiana, AMASSUNU y la U.P.Vasco y celebrada en la ciudad de Leticia, la capital selvática colombiana y puerta de acceso al Amazonas. Además de la maravillosa hospitalidad local, la luz de sus gentes y lo emocionante del entorno, el simposio nos ha brindado una ingente energía que aún ya de vuelta me despierta por las noches. Lo llaman manigua, la energía de la selva.

letic4

Localización de Leticia en el Trapecio del Amazonas y mapa callejero de la ciudad.

Investigadores, profesores, ingenieros, free-lances, estudiantes y chamanes hemos convivido apasionadamente sobre un mismo sueño, la naturaleza y la necesidad de re-conectar con ella como seres naturales que somos. Siempre desde estas páginas hablo de organismos, plantas, hongos o animales a la hora de buscar bioinspiración. Desde la vieja Europa hemos olvidado que también aún viven entre nosotros personas cuyo intimo vínculo con la naturaleza aún marca sus vidas. Hablo de la comunidad indígena y los sabios chamanes con los que hemos podido conversar, caminar y compartir sus comidas en sus hogares, las malocas, casa comunal ancestral multifuncional (vivienda, educación y ceremonial) aún vigente. Los chamanes establecen la conexión entre los humanos y los dueños de la naturaleza, los animales y poderosos espíritus del bosque con quienes definen las relaciones con el entorno. De esto hablaremos en otro post

Os invito a ver mi ponencia si bien aún tardaremos un poco de tiempo en poder disfrutar de todas las del simposio junto con otros contenidos de interés de los participantes de mas de 15 nacionalidades.

letici1

Algunos de los integrantes de la Red Biomimesis; Hitoma Safiama, sabedor del pueblo Uitoto y lagarto de cabeza roja amazónico (fotos MQ)

Durante las jornadas hemos compartido y aplicado numerosos Principios de Vida (post nov 2013) como la propia colaboración y cooperación; la optimización de recursos como los didácticos y de investigación; la sintonía por lo local, tanto en recursos como energía; lo adaptativo o construir desde la base para crear desarrollo junto con el crecimiento de abajo a arriba.  Fruto de toda esta manigüa energética, además de colaboraciones y futuros proyectos, ya tenemos apalabrado el segundo encuentro que se celebrará en Bolivia apoyado por la Universidad Amazónica de Pando gracias al entusiasmo entre otras personas de Erika Llanos del propio centro. Pero hay mas, la Decana de la UNAD Julialba Ángel anunciaba la cesión de mas de 120 Ha cercana a la ciudad de Leticia para la creación del Centro Internacional de Estudios Biomiméticos Amazónicos permanente donde desarrollar estudio e investigación, educación, relaciones internacionales, cultura amazónica, producción de productos locales con sello de certificación amazónicos, turismo y mucho mas. Los sueños a veces se cumplen. No dejemos de soñar!.

letic3

Sede la la U.N.  en Leticia y alrededores.

Aún quedan muchos retos por resolver y que a través del pensamiento holístico y de re-conexión, la biomimesis puede contribuir. No solo impacta la presencia de plásticos en el propio gran río Amazonas sino la perdida de transmisión de conocimientos de los sabios de lugar, los abuelos chamanes, hacia toda la humanidad. Algo que no podemos permitirnos por nuestra propia supervivencia como cultura. Sigamos soñando por favor para que este símbolo que es la Amazonía permanezca y evolucione para sobrevivirnos.

letic5

Maloca uitoto y nutria gigante salvaje (fotos de MQ y P.Williams)

Leave a comment

Filed under Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Pensamiento sistemico, Recursos

Resiliencia bioinspirada

image

Crustáceo resiliente (imagen vía reciclart.org)

Resiliencia (del latín resilio, -ire ‘saltar hacia atrás’, ‘volver de un salto’, compuesto a su vez por el prefijo re- y el verbo salire ‘saltar’») tiene varios significados según el contexto sea ingeniería, tecnología o psicología (no dejar de leer a Michael Rutter o a Boris Cyrulnik). El término viene una vez más de la ecología y se entiende como la capacidad de un sistema para absorber perturbaciones y reorganizarse mientras experimenta el cambio, conservando aún esencialmente la misma función, estructura, identidad, relaciones, evaluando las opciones de supervivencia. Algunos expertos ya no hablan de diseño sostenible sino de diseño resiliente o estrategias resilientes ante la evidencia de que la sociedad humana ha de adaptarse a los cambios que vienen fruto del desiquilibrio que causamos y que nos va a obligar a sobre-vivir en ese nuevo escenario. Pura evolución.

La vida media de las empresas en el siglo XXI es de unos 12 años. Si comparamos este dato con las empresas que componen el negocio de la naturaleza con la base operacional (misión-visión) de crear condiciones favorables para la vida datan exactamente unos 3.850 millones de años de antigüedad, con procedimientos estándar bien asentados y resilientes además de otras estrategias de innovación relacionados con el inicio y evolución de las condiciones de vida en el planeta. Si buscamos en Google las empresas más antiguas del mundo nos mostrará que la constructora Kongo Gumi de Japón data del 578 (no falta ningún número, si del 578), o Codorníu en 1550 o los seguros de Lloyd en 1688… Poca experiencia si la comparamos con la Vida en la Tierra. Os invito a leer (en inglés) un interesante artículo de mi amigo Tom Mckeag sobre si tu empresa esta preparada o no para los grandes cambios que vienen. Aspectos como la retroalimentación, reorganización dinámica, desacoplamiento, diversidad, modularidad, simplicidad, enjambres etc…son elementos esenciales para hacer que la empresa camine hacia la resiliencia. Todos ellos procedentes de los sistemas naturales y podéis ampliarlos y entender mejor en este interesante libro.

muir

John Muir y sus modelos de web ecológicas

El naturalista-activista escocés John Muir nos mostró ya hace mas de 100 años una de las estrategias de los sistemas vivos para tal supervivencia. La colaboración, la variabilidad y la interdependencia. Cada vértice (foto superior) corresponde a un organismo y los enlaces invisibles con otras especies que le permiten sobrevivir, prosperar incluso si alguna de ellas desapareciera. La representación difiere en gran medida con los que aún hoy día vemos en los libros donde la rana se come al pez que es comida por la garza que a su vez es depredada por un carnívoro mayor…. El ya clásico proyecto Mannahatta (nombre indio que dio el nombre a Manhattan) profundiza en estos aspectos…

La naturaleza no pone fábricas en las afueras de las ciudades, las ubica localmente, cerca de donde se requiere ahorrando energía, costes accesorios, tiempo y otras muchas ineficiencias colaterales y siempre muy presentes su misión-visión. La “valoración” de sus servicios fue calculada (varios trillones de dólares/año) por Robert Constanza y publicada en la prestigiosa Nature  con una infinita rentabilidad para los accionistas. Pero por encima de esa astronómica cantidad, ¿tenemos tecnología para eliminar la contaminación de las ciudades? o ¿para crear agua? y ¿oxígeno?. La respuesta es no. No dejéis de ver los fabulosos minivídeos de la Conservation International (post dic 2014) donde la Naturaleza nos habla y nos pone en el sitio donde nos corresponde. Toda una cura de humildad.

Captura de pantalla 2015-12-24 a la(s) 18.59.34

Los sistemas vivos nos enseña algunos ejemplares únicos, excepcionales que llevan viviendo en la Tierra en algunos casos varios miles de años, sobreviviendo a 5 extinciones masivas. Nos gustan los récords a los humanos y hoy vamos a ver algunas de estas fantásticas y en algunos casos extrañas criaturas que guardan el mejor secreto de la evolución: la longevidad y la manera de sobrevivir a los constantes cambios que la Tierra sufre. Esto se ha de aplicar al mundo empresarial, pues con la crisis global que nos asola nos dan claves para evolucionar para sobrevivir, uno de los Principios de Vida (post nov13) que operan la Vida en la Tierra.  Algunos de los lugares donde viven estos ejemplares nos llevarán a una época más inocente del planeta; algunas crecen apenas unos pocos centímetros cada 100 años y esto pone a la duración de la vida humana en una perspectiva diferente; otros no debemos saber su ubicación para asegurarles su existencia futura. Veamos algunos…

La yareta Azorella yareta parece un musgo tapizante, pero en realidad es un arbusto compuesto por miles de ramas, y cada una contiene racimos de hojitas verdes en las puntas tan densamente empaquetadas que puede soportar nuestro peso. Viven en los Altos Andes o en el desierto de Atacama en Chile, y tiene 3.000 años. La Armillaria es otra singularidad excepcional; es un hongo depredador que crece en círculos o anillos que puede llegar a eliminar determinadas especies de árboles en el bosque, es también conocido como “seta de miel” u “hongo gigantesco” porque resulta ser también uno de los organismos más grandes del mundo. En Oregón, USA un solo organismo ocupa una extensión cercana a 9 Ha!. Los anillos de la muerte, patrones circulares de crecimiento, estrangula lentamente al árbol impidiendo el paso de agua y nutrientes. Esta estrategia le ha funcionado desde hace mas de 2.400 años. ¿Control, equilibrio? hoy no sabemos su función exacta dentro de los ecosistemas pero sin duda su longevidad encierra eficacia y necesidad.

old1

Yareta -imagen walter-rust.com- y Armillaria -imagen taringa.net-

La colonia clonal de los álamos temblones o pandos Populus tremuloides, viven en Utah, literalmente desde hace 80.000 años. Lo que parece un bosque en realidad es un sólo árbol. Se trata de un sistema de raíces gigantes y cada árbol es un tallo que surge de él. Lo que tenemos es un individuo gigante, interconectado, genéticamente idéntico, de sexo masculino y, en teoría, inmortal. Otro árbol clonal es el abeto gran picea, que a los 9.550 años, no es más que un bebé en el bosque de Dalarma, Suecia. Conocido como Old Tjikko, su ubicación se mantiene en secreto para su propia protección. Actualmente el clima se ha vuelto más cálido en la cima de la montaña y la vegetación está cambiando. Así que ni siquiera tenemos que tener contacto directo con estos organismos para provocar un impacto directo y real sobre ellos. Dentro de esta estrategia, existen otros muchos mas como el jomon sugi de la isla de Yakushima (2.180 años), o el liquen geográfico Rhizocarpon geographicum, (3.000 años) en Groenlandia o el Sagole baobab de Limpopo en Sudáfrica con cerca de 2 milenios de vida. Todos ellos llevan el registro de la historia de acontecimientos y fenómenos naturales en sus ramas, y la excepcionalidad de haber sido coetáneos a ellos.TomBean-Pix-1932

colonia clonal de álamos temblones y el Old Tjikko sueco

La siguiente imágen muestra lo que muy bien podría ser el organismo vivo más antiguo del planeta. La actinobacteria siberiana tiene entre 400.000 y 600.000 años. Esta bacteria fue descubierta hace varios años por un equipo de biólogos que esperaban encontrar rastros de vida en otros planetas investigando en una de las zonas más severas del nuestro. Y lo que encontraron, estudiando el permafrost, fue esta bacteria capaz de sintetizar y reparar ADN muy por debajo de cero ºC. Ha estado viviendo y creciendo durante mas de medio millón de años!!. Es también, probablemente, uno de los seres vivientes ancestrales más vulnerables en la actualidad porque, si se derrite el permafrost, no va a sobrevivir. Imaginar que la escritura cuneiforme o la rueda, las invenciones que marcan el nacimiento de la civilización humana, aparecieron apenas hace 5.500 años.

38462-bacteria_525

Muestra de suelo del permafrost con la cianobacteria siberinana datada entre 400-600.000 años en Kolyma Lowlands, Siberia

En este video (13 min. inglés) con Raquel Sussman, inspiradora de este post, podréis ampliar con mas ejemplos otras extraordinarias criaturas y también acceder al fabuloso libro Los organismos vivos mas viejos del planeta una buena opción para regalar estas Navidades.

9780226057507

portada del libro

Feliz Navidad y lo mejor para el 2016!.

Leave a comment

Filed under Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Pensamiento sistemico, Personajes, Recursos

Nepentes y el superdeslizamiento

myn_JorisvanAlphen_20120914-9373

La estrategia de las plantas carnívoras a la hora de obtener nutrientes ausentes en sus ecosistemas marginales mediante la caza de insectos, aves o incluso micromamíferos era negada y considerada anti-natura por el mismísimo Linneo, gran naturalista del XVIII, por considerar a las plantas seres inferiores, proponiendo tales cualidades a poderes divinos casuales.  En cambio Darwin fascinado por ellas, sabia que eran adaptaciones propias de la evolución. En los ecosistemas donde habitan, zonas pantanosas, ciénagas…, al no existir oxígeno, la materia orgánica no se descompone haciendo imposible la obtención de ciertos nutrientes como las proteínas, base para producción del ADN. Del cuarto de millón de plantas conocidas, tan solo unas 630 especies son carnívoras siendo las mas conocidas las plantas jarro, las dróseras, las utricularias o las atrapamoscas solo por citar algunas. Todas han desarrollado fascinantes mecanismos para atraer a “seres superiores” y así poder sobrevivir. Mediante el color rojo (pigmento antocianina) que simula la carne, o el dulce néctar, irresistible para los animales, estos son atraídos. En el caso de Nepentes, la planta ha modificado alguna de sus hojas (video 4 min) hasta convertirla en un jarro cuyo borde o peristoma posee una estructura capaz de deslizar a cualquier ser por pequeño que sea y posea estructura anti-deslizante alguna, para hacerlo caer al interior donde se añadirán otros mecanismos como las paredes y pelos cerosos que imposibilitan la escapatoria o un líquido enzimatico que digiere poco a poco el cuerpo del animal. Estas sustancias internas son capaces de atravesar los duros exoesqueletos de los insectos o el pelaje y plumaje de mamíferos y aves respectivamente.  Resultan espectaculares la combinación de estrategias para un “ser inferior” de modificación de la forma y función (la hoja realiza mal la función fotosintética),  la propia atracción, la captura, la no escapatoria y finalmente la muerte y metabolismo de la presa.

pitcherplant_diagram

Características básicas de algunas plantas carnívoras |varias fuentes de la RED modificado y traducido por el autor|

Hoy solo veremos una de las partes de tan sofisticado mecanismo que ha inspirado a un equipo de investigación de Harvard a la creación de un nuevo material. El borde o peristomo (peri alrededor; stomo boca) posee células anisótropas en las que la solución acuosa se mantiene por tensión superficial como una fina película que hacer resbalar cualquier material que se pose incluyendo a las hormigas que incluso con sus almohadillas ventosas pierden el control a su paso sobre la superficie…Este mini video (1:30 min) lo deja claro!.

Los científicos del Laboratorio de Aizenberg del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de la universidad de Harvard buscaban materiales naturales omnifóbicos, repelentes de todo. El equipo de Harvard diseñó un material capaz de no mezclar cualquier líquido vertido sobre él, una matriz aleatoria de nanofibras. Han llamado a su producto SLIPS (superficie porosa infusionada con liquido resbaloso), y parece repeler todo: sangre, aceite, incluso el hielo que no puede formarse en su superficie. Con apenas un ángulo de inclinación de 2 grados el nuevo material funciona no sólo como auto-limpiable, sino también como auto-reparable con organización propia. Cuando se hacen cortes en la matriz estructural, el líquido llena rápidamente las secciones y el rendimiento de la superficie resbaladiza continúa sin cesar. Por fín parece haber sustituto al dañino teflón, y promete ser útil para una amplia gama de productos biomédicos, industriales como revestimientos de tuberías, superficies públicas de auto-limpieza y aplicaciones para deshielo. Ya se estudian en otros campos como la óptica, sensores y células solares.

SLIPS-scheme1

representación de SLIPS (premio R+D 100 Magazine 2012)/abajo: izda fotografía bajo microscopio electrónico de barrido (SEM) con glóbulos rojos coagulados, riesgo común y potencialmente mortal asociado con el uso de dispositivos médicos implantados; dcha: portaobjetos de vidrio sumergidos en sangre demostrando la eficacia del recubrimiento TLP-tratada a la derecha.

Este nuevo material supera a lo existente y mejora el conocido el efecto Loto (post 31 oct 2013 y mini-video explicativo) que no funciona bien para líquidos orgánicos o complejos, ni tampoco si la superficie está dañada (por ejemplo, rayada) o sujeto a condiciones extremas, pues las gotas tienden a pegarse o hundirse en las texturas en vez de rodar lejos. El material inspirado en la planta de jarra tiene un enfoque fundamentalmente diferente. En lugar de utilizar, nanoestructuras llenas de aire sin rebabas para repeler el agua, como hemos visto, el borde de la jarra crea una capa resbaladiza y el propio fluido se convierte en la superficie repelente. El propio material hace las funciones!. El efecto es similar a cuando un hidroavión se desliza sobre el agua.

Veamos algunos videos interesantes sobre el asunto:  5min de los propios investigadores; TED (17 min) sobre biomimésis extrema, mas aplicaciones desde Harvard y el enlace a la empresa que ya comercializa el material.

Captura de pantalla 2015-10-15 a la(s) 09.38.30

nombre de la empresa que comercializa las propiedades bioinspiradas en Nepentes

De nuevo la naturaleza nos muestra una super-tecnología que hasta ahora era desconocida, con enormes posibilidades de mejorar la vida y creando valor. El propio Linneo, escéptico entonces, ahora se vería igual de maravillado que nosotros. Pero estas plantas que evolucionaron hace 60-125 millones de años (no hay fósiles claros), son muy sensibles a los cambios ambientales. En concreto los desechos agropecuarios y la propia contaminación de las centrales eléctricas convencionales añaden un exceso importante de compuestos nitrogenados que van a parar a las turberas y otras zonas pantanosas causando un exceso de fertilizantes que acaban “quemando” a la planta. Ojalá estos delicados y fabulosos organismos que llevan millones de años diseñando estrategias de supervivencia, continúen haciéndolo para nuestro propio bien común.

Os dejo un interesante artículo sobre el tema, publicado en el número 3 (español) de la prestigiosa Zygote Quarterly Journal donde colaboro.

Leave a comment

Filed under Design, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Materiales, Plantas, Recursos

Vivir sobre el agua

animals-walking-water-01La capacidad de caminar sobre la superficie del agua no es exclusiva de un único organismo, hay numerosos insectos y algunas aves que pueden hacerlo, incluso la Biblia otorga este poder a Jesús de Nazaret, aunque esto es otra historia. Existe en cambio un organismo que ha dominado la superficie del agua como ningún otro y la emplea para cazar, comunicarse, reproducirse e incluso defenderse. Otros insectos pueden flotar pero no patinar. Esta capacidad de no hundirse se debe a varios aspectos unidos: la cohesión de las moléculas de agua, el poco peso del animal y la capacidad hidrofóbica de las patas cuyo diámetro es de apenas 150 μm. La adaptación a estos ecosistemas tan adversos y estresantes representan un verdadero reto. Hablo hoy de los comunmente conocidos como insectos zapateros, el mas acuático de los insectos, hemípteros heterópteros de la familia Gerridae (+1.700 especies, 10% marinas) que poseen miles de pequeños pelos cónicos colocados a 27º de inclinación en sus patas recubiertas de una sustancia cerosa, solo visible ante potentes microscopios. La superhidrofobicidad de las patas permitiría superponer uno encima de otro a 15 zapateros sin que la superficie del agua se viera alterada. Además utilizan la comunicación (ripple communication) a través de las ondas superficial solo posible en el 0,3% de los insectos. El diseño es perfecto y los científicos ya buscan posibles aplicaciones a retos que nuestra especie aún no ha resuelto. Una simple búsqueda en la Red revela casi 20.000 referencias con “water strider” y otras 51.000 si tecleo “insecto zapatero”. Mas popular que muchos twiteros. Como es posible este majestuoso diseño?. Antes de Darwin se pensaba que tales características procedían de la divinidad de un ser superior. La evolución, por el contrario, es un proceso al azar, en el que este extenso nicho que representa la superficie del agua, no colonizado por ningún otro organismo, requería de ciertas habilidades o superpoderes (me gusta esta expresión infantil) y las oportunidades no siempre aparecen dos veces.

water-stridersInsectos zapateros en cópula (foto: Rubén D.Caviedes Flickr) y detalles de las patas al microscópio electrónico

Este mini-video muestra como las gotas de agua se van condensando en las patas del insecto ayudándole a mantener la tensión superficial de la lámina del agua. Investigadores de Harvard y Cambridge os revelan en este artículo científico la totalidad del proceso.

 

plan

la selección natural ha logrado que las patas del insecto zapatero funcionaran como oídos diferenciando las diferentes presiones de la superficie del agua.

Aún estamos lejos de las capacidades del insecto zapatero, pero de nuestros estudios muchas aplicaciones se pueden derivar de estas genialidades adaptaciones en una superficie que no sabemos emplear. Algunas han visto la luz en revistas tan importantes como Nature pero también empiezan a aparecer sencillos robots que imitan al insecto y otros que saltan e incluso ejercicios de ciencias para ir maravillando a los mas pequeños… Una vez mas la función concreta de una determinada y única especie viva puede abrir la imaginación para mejorar los diseños y avanzar hacia nuevas oportunidades. De eso trata la biomimésis. Sensores de vibración para la comunicación, nuevas maneras de transporte, nuevos materiales, mecánica de fluídos, robótica, nuevos modos de carga, etc son solo algunas aplicaciones potenciales.

vortex

Maravillosos vórtices bipolares producidos por la propulsión del hemíptero a una V=4cm/sg (foto:D.L.Hu, B.Chang y JMW Bush del MIT)

Los hemípteros representan una joya para los ecosistemas. Por un lado son una importante fuente de alimentación para una enorme variedad de organismos (aves, peces, anfibios, insectos…) aportando por tanto un vital flujo de nutrientes y energía. Pero por otro lado son ávidos cazadores de mosquitos y su control, mas importantes en este sentido que los peces pues a diferencia de estos, se pueden trasladar de una zona a otra. Incluso algunas especies son fuente de proteínas en poblaciones humanas como en Tailandia. Pero sobre todo son bioindicadores que nos informan de la salud de las masas de agua. No están aún amenazados pero los vertidos que generamos sobre los sistemas fluviales no tardarán en indicar cambios en sus poblaciones si no cambia nuestra sensibilidad y educación pro vida-natural. No podemos permitir que esta fuente de bioinspiración desaparezca.

ok

gerridae

Leave a comment

Filed under Design, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Los Genios del lugar, Recursos