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Nepentes y el superdeslizamiento

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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.

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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.

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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.

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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.

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El bosque como sistema

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Visión tradicional y biomimética en torno a la Naturaleza. Manuel Quirós

Los árboles, figuras que buscan la luz del sol forman bosques, pilares de la Vida en la Tierra que una vez hace mas de 200.000 años nos acogieron antes de evolucionar hacia el bipedalismo. Liberan oxígeno y capturan CO2 en silencio y súper eficazmente, son verdaderos guardianes de la biodiversidad albergando mas un tercio de los organismos. Fabrican aire puro, generan energia solar, hacen tierra nueva y viva y la mantienen para que el aire y el agua no la disgreguen. Hacen manar manantiales, arroyos y ríos, respiran la niebla, atrayendo al agua del cielo para que se pose suavemente en sus copas y ofrecen sus frutos sin preocuparse de quién los recogerá. Los árboles son nuestro verdadero hogar y realizan servicios vitales para la vida en la Tierra. Las aves tienen un rol fundamental funcionando como sus alas, ayudando a sembrar semillas lejos de sus troncos, creando nuevos paisajes como hace el arrendajo y otras muchas aves frugívoras. Algunos insectos polinizadores también aseguran su descendencia fecundando las flores para que críen semillas abundantes, sanas y carnosas mediante frutos dulces y jugosos para alimentar a los pájaros, para que éstos siembren, para que el bosque recomience. La intima relación con el micelio fúngico y las raíces de los árboles con la trasferencia mágica de nutrientes, agua, vitaminas es global pues cada árbol posee una red y cada bosque la suya, por lo que hace crecer al organismo mas grande del planeta. La coexistencia evolutiva o coevolución, entre las flores y las especies polinizadoras fue una estrategia muy reciente, apenas posterior a la aparición de las aves, pues la competencia por dominar la tierra firme continua hoy en la actualidad. Continuando con los colaboradores de los bosques, los roedores aclaran las siembras demasiado espesas, alejando bellotas y frutos del árbol madre para que puedan germinar.  Algunos carnívoros como el lobo tienen una importante responsabilidad pues funcionan como sus patas controlando a roedores, ciervos y otros herviboros para que no acaben con todos los nuevos brotes y los retoños, modificando el paisaje incluido el cauce de los ríos… No dejes de ver este maravilloso mini video de 4 minutos. Gracias a esta correlación multiorgánica, los bosques representan los ecosistemas terrestres mas extensos cubriendo mas del 30% del planeta.

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Sequoia y algunas de las especies dependientes. fotos National Geographic. Web de Muir que ilustra la complejidad de las relaciones entre organismos vivos -cada extremo representa una especie-.

La visión biomimética sobre aprender de la Naturaleza y no tan solo sobre ella, abre unas perspectivas nuevas y profundas. Hemos de asumir que como especie no nos estamos ajustando a las leyes naturales y nos alejamos de ese ancestral proverbio indio “la Tierra no es nuestra, se la tomamos prestada de nuestros hijos…”. Un árbol pues ya no es solo madera, útil para una industria, un recurso alimenticio o farmaceutico. Los servicios de los bosques mas allá de su utilidad antropocéntrica, son numerosos y valiosísimos pues entre otras muchas razones, no tenemos sustitutos viables. La tecnología, creerme, está muy lejos de ser una posible sustituta de la Naturaleza. Pero como estamos anestesiados, entumecidos y maravillados por la tecnología, creemos, estamos convencidos de que no pasa nada. Hemos de reconectarnos al mundo natural, al que pertenecemos.

Os invito a esta pequeña presentación que impartí a diseñadores en un intento de que ampliaran la mirada clásica, algo mas poética e intrínseca sobre los valores de los bosques.

Hemos olvidado porque amamos a los arboles aunque algunos los abrazamos, y es que en un cierto momento de la evolución, decidimos bajar de ellos en busca de mas y nuevas oportunidades de éxito en la Tierra. Pero ese antiguo recuerdo homínido, permanece en nosotros como especie animal, en nuestra memoria antigua, lo que conocemos como biofilia (ver post). Lo que ocurre es que lo hemos olvidado. Hace cuanto no caminas descalzo sobre una superficie no tocada o diseñada por el Hombre?… Cada día desde hace años aparecen recursos para aprender e ir entendiendo la necesidad de esa re-conexión con la Naturaleza, como El bosque habitado de Radio 3 de RNE que no os dejará indiferentes, aquí podeis acceder a los podcasts. Una vez mas la radio televisión pública en el lugar que se merece. O 22 razones por las que los árboles en las ciudades nos resultan imprescindibles, aunque seguro que se olvidan una cuantas mas… El estudio de arquitectura HOK ha publicado un interesante informe sobre los biomas y su bioinspiración hacia el mundo de la arquitectura, aunque me quedo con el trabajo de Claus Matteck Thinking Tools after Nature, ideal para el pensamiento ingeniería bioinspirado. En otro orden cultural, imprescindible el trabajo de Thomas Pakenham, Arboles excepcionales del mundo  en el que contemplaréis bellísimas imágenes de majestusos ejemplares longevos resilientes… pero de esto hablaremos en otra ocasión….

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imagen de concienciaeco.com

No os perdáis este minivideo inspirador del ciclo anual de un bosque…mágico, cíclico, eterno…

Es viernes por la noche…debería estar con una cerveza fresca en vez de tecleando, pero la llamada natural es fuertemente adictiva…

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Polinización humana cruzada

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Castas de trabajador, reina y zángano de Apis mellifera. Fotos: alexanderwild.com

Las abejas son los polinizadores más importantes de nuestras frutas, verduras y flores así como de cultivos como la alfalfa que alimentan a los animales de granja. Más de un tercio de la producción agrícola del mundo depende de ellas. Lo divertido es que las abejas no lo hacen con esa intención sino simplemente porque tienen que comer obteniendo así la proteína que necesitan del polen y los carbohidratos del néctar. En ese proceso se mueven entre las flores ejecutando la valiosa polinización. En algunas partes del mundo donde no hay abejas, o donde las variedades de plantas no les son atractivas, ya se paga a personas para polinizar a mano de flor en flor con un pincel. Esto va a ser cada vez más frecuente, como la de emplear un vibrador para las flores del tomate, acción que realizan naturalmente los abejorros, sometiendo ahora a ultrasonidos para liberar el polen.

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natural y artificial. foto alexanderwild.com y en China

Tenemos descritas más de 20.000 especies de abejas en el mundo. La mayoría de ellas pasan parte de su ciclo vital solas, escondidas en el suelo o en un tallo hueco y muy pocas han evolucionado hacia un comportamiento eusocial, como las meliferas. Al igual que otros insectos como las hormigas o las termitas, las abejas son consideradas como un gran superorganísmo compuesto de hasta 50.000 individuos. Esta sociedad tiene un control descentralizado (ver post relacionado), nadie está al mando pero tienen claras las decisiones colectivas o la asignación del trabajo. Por ejemplo, las abejas muestran un servicio sanitario social. Algunas son capaces de localizar y eliminar de la colonia a individuos enfermos para mantenerla saludable; y sabemos que la recolección de ciertas resinas que llamamos propóleos funcionan como un desinfectante y antibiótico natural eliminando bacterias, hongos y otros gérmenes reforzando la salud y la inmunidad de la colonia. Estas extraordinarias defensas naturales las llevan empleando desde hace más de 50 millones de años.

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Desde hace apenas unos ocho años sabemos que las colonias de abejas estan muriendo en masa, primero en EE.UU. y luego a escala global. Varios son los motivos: enormes extensiones de monocultivos, inexistencia de cultivos de cobertura, tipo trébol y alfalfa (fertilizantes naturales que fijan el nitrógeno en el suelo y de alto valor nutritivo para las abejas), empleo masivo de fertilizantes sintéticos, de herbicidas (mucha de esta malezas son plantas con flores que las abejas necesitan para su supervivencia), plaguicidas, biocidas, fungicidas, pues la práctica de los monocultivos brindan una verdadera fiesta a las plagas. ¿Cuánto tiempo necesitamos para relacionar este asunto global con las consecuencias que tiene hacia nosotros humanos?. Una de estas clases de insecticidas, los neonicotinoides, está en los titulares de todo el mundo en este momento, la UE los ha prohibido… dos años!. Puedes leer este potente artículo de como los lobbies químicos defienden sus mentiras e intereses y este otro informe sobre el nombre y apellidos de los productos mortales empleados aún en la actualidad.

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Paradójicamente en estos años vemos un aumento del 300% en la producción de cultivos que requieren polinización de la abejas. Además de todo ello, las abejas tienen sus propias enfermedades y parásitos. El principal es Varroa destructor, el nombre lo dice todogran chupasangre que afecta su sistema inmunológico inoculándoles además virus. Veamoslo con perspectiva sistemica: por un lado el parásito le chupa la sangre, le inocula virus debilitando su sistema inmune, viviendo en un desierto de alimentos en el que ha de viajar largas distancias para acceder a flores que están regadas con neurotoxinas, no permitiéndole encontrar fácilmente el camino de vuelta a la colmena. Esto es pensamiento sistémico y en torno a la complejidad que no solo esta afectando a las abejas melíferas sino también a abejorros polinizadores, mariposas, aves y otros animales salvajes y a nosotros también vía agricultura intensiva. Por otro lado se da la paradoja de una solicitud para incluir a las abejas como patrimonio de la humanidad. Hay muchos vídeos en la Red que revelan la problemática; este es uno corto y definitivo, avalado por varias universidades…

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fotos: pollinis.org

Entonces, ¿qué vamos a hacer con este desastre que hemos creado?. Cada uno de nosotros puede ayudar a las abejas de dos maneras muy directas y fáciles. Por un lado plantar flores beneficiosas para las abejas y por otro no emplear pesticidas a esas flores que son el alimento de las abejas. A través de Internet podemos encontrar las flores nativas de nuestra zona y plantarlas. Desde una sencilla maceta en la puerta de casa, en el jardín, en el césped, en los bulevares, en jardines públicos, en los espacios comunitarios, en los prados…  Necesitamos una hermosa diversidad de flores que florezcan durante toda la temportada de crecimiento, desde la primavera hasta el otoño. Necesitamos caminos sembrados de flores para nuestras abejas, pero también para las mariposas, para los pájaros migratorios y otros animales salvajes. Y tenemos que pensar cuidadosamente sobre volver a tender cultivos de cobertura para nutrir el suelo y así nutrir a las abejas. Y tenemos que diversificar nuestras granjas. Tenemos que plantar bordes y cercos de flores para interrumpir el desierto agroalimentario y comenzar a corregir el sistema alimenticio disfuncional que hemos creado. Tal vez parezca una muy pequeña contramedida para un grave y enorme problema, pero si las abejas tienen acceso a buena nutrición, nosotros también tendremos buenos y sanos alimentos gracias a sus servicios de polinización. Y cuando las abejas esten sanas y fuertes serán ellas solas capaces entonces de utilizar sus propias defensas naturales, su sistema de salud, en el que han confiado durante millones de años. Así que la realidad posible y viable de ayudar a las abejas de esta manera, es que cada uno de nosotros se comporte un poco más como una sociedad de abejas, una sociedad de insectos, donde cada una de nuestras acciones individuales pueda contribuir a una solución magnífica, una propiedad emergente, que es mucho mayor que la simple suma de nuestras acciones individuales. Como si de una polinización se tratara. De lo local a lo global además.

Ahora, mientras lees este post, se están llevando acciones para que ciudades como Madrid o Barcelona sea permitido la producción urbana de miel en nuestros tejados e incluso su monitorizacion!. Esta prohibido. Algo que llevan haciendo más de 30 años, Londres, ParísBerlín, o Atlanta, solo por citar unos pocos ejemplos. Lo lograremos?.

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Fotos: alexanderwild.com

Si quieres saber mas sobre el declive de las abejas, ve este este video del National Geographic (es castellano).

Post basado y modificado de este video de Marla Spivak: Why bees are disapearing? en TED Talks.

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La colaboración como estrategia

Del latín strategĭa, y del griego στρατηγία, el término estrategia se define como un proceso regulable; conjunto de las reglas que aseguran una decisión óptima en cada momento. En un período trascendental de la civilización en pleno cambio de una era industrial hacia otra ecosistémica, las empresas y las organizaciones deben entender, esforzarse y avanzar hacia ese mundo en evolución. Uno de los principios de vida, aquellos patrones que se repiten una y otra vez en los ecosistemas, es la colaboración.  Como dijera Lynn Margulis “la simbiosis es una importante fuerza impulsora evolutiva y que la cooperación, la interacción y la mutua dependencia entre los organismos son lo que permiten la expresión global de la Vida que vemos a nuestro alrededor”. La ciencia recientemente mediante por ejemplo la “facilitación ecológica“describe como las interacciones entre especies beneficia al sistema completo sin producir daño colateral alguno. Décadas atrás los biólogos hemos asumido que las especies se comportaban de un modo competitivo bajo ciertas condiciones ambientales, pero estudios recientes muestran justo lo contrario con cooperación incluso en momentos estresantes. La Naturaleza funciona por tanto en un plano mas parecido a la simbiosis aditiva, de mutuo beneficio –mutualismo. Los servicios se comparten y así desde la energía solar, de lo que TODO parte y todos nos beneficiamos, hasta la conversión del CO2 en azúcares, almidón…, nutrientes; o el propio agua desde múltiples perspectivas siempre en pro del bien común. El gran John Muir escribió una vez: “Cuando tratamos de aislar cualquier organismo por sí mismo nos encontramos con que se enlaza rápidamente con mil cuerdas invisibles que no pueden romperse, a todo en el universo…” haciendo una clara alusión a las conexiones entre especies.

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Detalle de las webs de J.Muir

Por ejemplo, un bosque nos revela que en el suelo entre el micelio fúngico, las micorrizas y el propio sistema radicular (raíces) de los árboles, forman un todo, un complejo engranaje en el que la información a tiempo real junto con el flujo de nutrientes, agua, elementos, procesos de reciclaje, … resultan fundamentales para la economía del ecosistema. Esta red de redes, pues cada árbol y cada bosque lo posee, se cree uno de los organismos mas grandes del planeta. Aquí os invito a un breve video  inspirador que muestra la magia de cómo los nutrientes son compartidos y distribuidos por todo este ecosistema. Esto hay que interpretarlo como biomimesis pura, sino como?…

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bosque y red de micelio fúngico

La propia formación de las raíces en los árboles grandes ha resultado fundamental en hechos catastróficos como el Katrina en el que un número cercano a 750 robles permanecieron en pie y apenas 4 aislados cayeron. El resto de las estructuras humanas sucumbió a este ciclón. Colaboración constructiva en pro de disminuir los riesgos para la totalidad del sistema, parece indicarnos tal regla. El agua resulta crítico, en estos sistemas, además de mostrar rutas de suministro, también ha sido estudiado como almacén regulador de cara a la estación seca, asegurando así este básico elemento. Un solo árbol de gran dimensión es capaz de retener cerca de 300.000 litros. También puede llegar a cosechar la niebla en un proceso que se repite en el ciclo día/noche y que el Homo sapiens ya emula con cantidades superiores a 500 l/día en algunos casos reales oncretos.

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Los ecosistemas de coral, otro organismo de los mas grandes y visibles incluso desde el espacio, nos revelan colaboración a la hora de construir en una maravillosa simbiosis entre un alga y un pólipo –cnidario- en el que no solo ellos se benefician, sino toda una enorme red de biodiversidad, de las mas relevantes del planeta. La captura de CO2 en este lugar natural revela ser fundamental y todo un servicio regulador a escala oceánica. En ella vemos también la mutua protección entre el archiconocido caso entre las anémonas y determinados peces (pez payaso) o ciertos crustáceos. En este video (nº 14 de este blog) la propia Janine Benyus muestra algunos ejemplos de colaboración durante el Foro Forbes Media en California.

En ciertos foros innovadores en la Red venimos oyendo el termino de cooperación, de colaboración, ahora en escenarios antes imposibles como el mundo empresarial donde la competitividad se enseña aún hoy. En este sentido la economía del bien común (video RTVE) con ya algunos municipios españoles alineados, o la economía colaborativa son claros ejemplos de lo que hablo. La economía circular también;  Janine Benyus este año fue invitada a dar una interesante charla en el Foro de EC 100. O en los archipiélagos donde la sostenibilidad debe tomarse muy en serio pues la total dependencia hacia el continente es alarmante, vemos tracción, como es el caso de Mallorca, y este bonito video nos revela. En Canarias también, en la isla de Hierro, se van viendo avances en esta dirección. Las destilerias de cerveza, por mencionar un buen ejemplo, tienen ya un camino que recorrer con casos reales de eficiencia en la nueva economía del cambio.

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En España, el gobierno actual de M.Rajoy va exactamente en la dirección contraria. La reciente decisión de impedir la colaboración hacia el bien común a la hora de permitir a los individuos a cosechar nuestra propia energía para entre otras cosas mitigar el terrible cambio climático, asi lo demuestra. En un país con zonas como la andaluza con mas de 3.000 horas de sol/año, todo un regalo caído del cielo y gratis, esta decisión es torpe. En un país con una dependencia externa energética cercana al 75%. Con mas de 13 intervenciones en las ayudas al sector desde 2010, no ayuda sin duda y numerosos medios internacionales relevantes se han hecho eco de la noticia como el businessweek, el economist ,  etc, por solo citar unos pocos…

Los defensores solares también vemos la represión del gobierno Rajoy contraria a la propia Directiva Europea (2012/27/EU), aprobada el pasado mes de octubre, que obliga a los Estados miembros a implementar tecnologías innovadoras con el fin de reducir el consumo de energía en un 20% en 2020. Al golpear a la industria solar, por tanto no sólo va en contra de los paneles sino que también ahuyenta posibles nuevas inversiones en energías renovables. La colaboración estratégica bioinspirada no ha entrado aún en el parlamento.

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¿Que nos enseñan las hojas sobre autolimpieza?

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Las hojas del loto simbolizan la pureza en el budismo. Además y al igual que tantas otras hojas que permanecen secas cuando llueve o son mojadas se han convertido en todo un icono  para los biomimetistas como un claro ejemplo de “forma igual a función”. Esta fascinante estructura del reino vegetal ademas representa como en tantas otras formas, multifuncionalidad. Ese es el modo que la Naturaleza nos enseña pues ademas de la “estanqueidad” son fundamentales para la fotosíntesis, captura de CO2, liberación de O2, etc (varias funciones bajo una misma forma) y además bajo un diseño a menudo simplemente bello. Las hojas en cambio se perciben como aburridas, estériles, inmóviles , pero ya en los año 70 empezó a estudiarse la enorme complejidad de su superficie gracias a los primeros estudios microscópicos de su capa mas externa. Se tardó mas de una década en descubrir su verdadera funcionalidad pues no se había investigado nada al respecto pues se consideraba estéril tal misión. Tal empeño mostró una función relativamente sencilla sin entrar en el campo de la estética. Así, la suavidad, lo liso aparente de la superficie mostró una doble estructura observable solo bajo la microscopía electrónica con células arqueadas de mayor grosor con otra mas fina en la parte superior.

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Si bien las hojas de loto se han convertido en un icono para superficies superhidrofóbicas  y de auto-limpieza dado lugar al concepto de “efecto loto “, muchas otras plantas también las presentan con ángulos de contacto similares aunque parece cierto que el loto muestra una mejor estabilidad y perfección en su repelencia al agua pues la epidermis superior ha desarrollado algunas optimizaciones inigualables. Varios son los motivos: la forma extraordinaria y la densidad de las papilas que son la base para el área de contacto [muy reducido entre la superficie y gotas de agua]; la excepcional densidad de la capa con muy pequeños túbulos de cera epicuticulares [resultado de su composición química única]; la robustez mecánica de las papilas y los túbulos de cera para reducir los posibles daños externos, son la base de esta perfección y durabilidad en la repelencia al agua, entre otros aspectos. Multifuncionalidad a escala nanométrica. En el camino para la optimización, los estomas se encuentran en la epidermis superior. Aquí, el impacto de la lluvia y la contaminación es mayor que en la epidermis inferior . Leer artículo científico.

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estructuras microcópicas de la superficie de varias especies de plantas (hojas)

Lo que sucede a esa escala nanométrica es que el agua o las partículas de suciedad literalmente no toca la superficie de la hoja. Además se ayuda de material ceroso que aisla y que también se repite como mecanismo en muchas otras especies. Si funciona porque no repetirlo?, parece decirnos la Naturaleza…Así podríamos hacer un análogo como el fakir tumbado en su lecho de pinchos con respecto a la suciedad, que es lavada por el agua… El Dr W.Barthlott de la Universidad de Bonn, pionero en la materia, nos muestra un sencillo video de este mágico efecto y una simulación para ver el proceso a una escala mas comprensible.

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En este momento el diseñador puede ya empezar a buscar inspiración con el objeto de encontrar posibles aplicaciones teniendo en cuenta los innumerables retos que nos asolan con la problemática del agua, las pinturas o la suciedad asociada a limpieza empleando químicos nocivos. Así, podría aplicarse en los baños de los aviones con el consiguiente ahorro de agua?; o en los coches de una ciudad contaminada como Madrid en la que la lluvia y la suciedad ni siquiera llegaran a tocar la carrocería, pues el vehículo permanecería seco. La industria inicialmente rechaza no solo a un naturalista adentrándose en el campo de los materiales, sino también al hecho de que una planta encuentre soluciones para un sector industrial, por ejemplo. También la aportación de medidas disruptivas, de ruptura con lo establecido, son realidad actuales… Pero cuando el profesor Barthlott patentó la idea y mostró las innumerables aplicaciones industriales, la situación cambió radicalmente. Se abre el horizonte a la eliminación de tantos detergentes nocivos no solo a escala industrial sino también en la doméstica (mira los iconos de las etiquetas en los limpiadores bajo tu fregadero); capas impermeables en el sector textil sin pvc, nylon u otros textiles sintéticos con base en el petróleo; reducción en la corrosión de numerosos metales,  junto con la reducción de los químicos empleados para ello…; o en la construcción para el mantenimiento de fachadas o tejados, cristales o paneles solares… y en el almacenamiento de agua en hábitas ultrasecos o degradados?; y en el sector sanitario que requiere de muchos productos y agua para alejar a los microorganismos patógenos?…. Todo ello solo observando y estudiando la superficie de las hojas. Te imaginas el futuro ampliando el catálogo de productos y servicios que la biodiversidad nos ofrece?. Biomimesis en estado puro.

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Mira este corto video que no te dejará inmóvil bajo el “paraguas” de TED. Unknown

La Naturaleza funciona bajo una economía de austeridad, económica buscando soluciones sencillas a bajo coste pero sin producir superficialidades. Y en este caso mediante el empleo de la física mas que de la química. Pero como vemos también nos aporta ideas y soluciones técnicas de enorme calado, barato de producir, sin costes añadidos, biodegradable, sin generar basura ni residuos peligrosos químicos y todo ello por no permitirse en el caso de las hojas permanecer sucios o húmedos pues simplemente bajaría su rendimiento fotosintético. Brillante. Ese es el camino del Cambio. Te apuntas?.

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