Tag Archives: bio

Fabricación aditiva

En la Naturaleza los materiales son altamente costosos de conseguir mientras que el diseño es barato…justo lo contrario que en humanos donde los materiales son baratos (1 k. de acero es mas barato de que 1 l. de agua!!) mientras que el diseño encarece los productos… Una vez mas los sistemas biológicos naturales muestran lo alejados que nuestra especie están de ellos a pesar de que efectivamente somos naturaleza…pero de otra naturaleza… Uno de los aspectos interesantes que va a surgir de la fabricación aditiva, o sea la impresión 3D, es la posibilidad de aligerar las estructuras sin perder resistencia, reinventando la manera en la que fabricamos las “cosas”, acercándonos mas y mas a las formas naturales. Nuestra manera de fabricar un material resistente hoy es siempre añadiendo mas material y normalmente lo imaginamos como algo rígido y pesado.

Esto va a cambiar gracias a la bioinspiración de estructuras tan cercanas como nuestros propios huesos. Ya hace algunos años, el HRL Labs de Boeing, diseñaron una estructura que siendo 99,9% aire resultaba ser extremadamente resistente. La micro-retícula proviene de un polímero impreso en 3D que puede ser comparada a la estructura interna de nuestros propios huesos. Efectivamente en nuestro esqueleto la parte externa es muy rígida mientras que el interior casi hueca resulta una estructura abierta a escala celular. De este modo nuestros huesos y la de otros vertebrados resultan difíciles de romper y ligeros al mismo tiempo para volar o correr sin requerir de grandes musculaturas. Os presento a Microlattice.

Microlattice sobre un diente de león para mostrar su ligereza || estructura de un hueso humano y su porosidad interna.

La absorción de energía es crítica y un segundo limitante, la ligereza. Para entenderlo. Si lanzáramos un huevo o una bombilla desde una cierta altura, un ejercicio que hago todos los años con mis alumnos de diseño de producto, inventaríamos muchas estrategias gastando numeroso material para absorber el impacto y proteger el huevo. Con Microlattice unas pocos cm bastarían para tal cometido combinando superresistencia y una ligereza que casi flota.

simulación del ejercicio del huevo y materiales empleados por alumnos del IED

Pero mas allá de este simpático ejercicio, las aplicaciones para esta nueva manera de obtener resistencia y ligereza son enormes. Por ejemplo en el sector del transporte. En los componentes estructurales de cualquier vehículo desde un coche, pasando un avión y acabando en un satélite; este tipo de materiales va a ser revolucionario pues sin perder estructura ahorra peso y por tanto enormes cantidades de energía para nuestros viajes y por tanto emisiones GEI a la atmósfera. Ahora ya la cosa cambia viéndolo desde esta perspectiva sistémica. Además también podría estar en paneles de construcción de casas y otros edificios e incluso en suelos. Y seguro que nuevas aplicaciones llegarán.

 

Estructura de un avión | Microlettice | mi acreditación a una reciente visita a Airbus en Madrid

Como en el ejemplo de la foto inicial del post, coleóptero (escarabajo) y bolsa de chips, tienen cosas en común: ambos han de ser resistentes a la ruptura, a la humedad, ser transpirables; comunicar; ser ligero…. Mientras que el escarabajo emplea un solo polímero la quitina,  la bolsa requiere de diferentes materiales en base a la función que requiere de cada una de ellas (PE50, PET12; ALU9, tintas…). En el primer caso la quitina es biodegradable, no tóxico dentro de un ciclo circular; mientras que el snack no lo es, durará entre nosotros décadas (tras ser empleado minutos) y se irá acumulando en nuestros basureros…

Empezamos a comprender y aplicar los modelos naturales que nos ayuden a ajustarnos a las leyes inexorables de nuestro planeta y adaptarnos mientras damos pasos a evolucionar mejor como habitantes de esta maravillosa nave espacial que ocupamos.

 

 

Advertisements

Leave a comment

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

La UNED invita a M.Quirós a hablar sobre biomimesis

 

uned

La Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) con mas de 200.000 estudiantes anuales es una plataforma ideal para difundir la disciplina de la biomimesis. Invitado por este importante organismo oficial, desde una de los mejores escenarios de educación superior, estamos iniciando un proyecto de desarrollo de unos cursos introductorios.

Desde este enlace puedes acceder a la entretenida entrevista (28 min). Gracias a Salvador Ros por esta oportunidad!.

Logo-UNED-verde-alt-reso-1024x1024

Leave a comment

Filed under Eventos bioinspiradores

Internet de las cosas

image

Cubierta del Newsletter of the Center for the Build Environment UC Berkelely ·CBE·

El como la Naturaleza inspira a la actual tecnología ha sido uno de los aspectos cubiertos desde este blog desde sus orígenes. La hiperconectividad hoy día esta siendo clave para numerosísimos aspectos de la vida. No solo están conectados nuestros móviles y ordenadores o tabletas, también los semáforos, los coches, los sistemas de transporte público, el alumbrado, la gestión de la basura urbana, el tráfico aéreo, edificios, lavadoras … Miles de millones de maquinas trabajaban independientemente hasta hace bien poco, pero ahora con los nuevos procesos integrados, las maquinas hablan entre si alcanzando un elevado grado de eficiencia.  Esto no es nuevo pero si en cambio el acceso a sensores baratos que junto con la tecnología de red inalámbrica y la aparición de potentes plataformas de la computación en nuble “cloud computing”, han abierto una serie de nuevas aplicaciones para los objetos inteligentes conectados. Hablamos del fenómeno conocido como el internet de las cosas término empleado para explicar la creciente red digital de las maquinas, ya no solo de ser mas eficaces sino de algo mayor. Las respuestas además de ser inmediatas son las mas apropiadas siendo el problema abordado desde una perspectiva sistémica. No es acaso así como funcionan los seres vivos?: manejando mucha información de modo constante a tiempo real y teniendo en cuenta a un entorno mayor?. La biosfera entendida como el conjunto de los ecosistemas, resulta ser una gigante red de redes que confían información y materiales entre cada uno de los organismos que los conforman. Todo se conecta a todo, dentro de un sistema de respuestas. Cuando algo ocurre en un determinado ecosistema, alguno de sus componentes repara tal alteración o proceso, recuperándose de nuevo el equilibrio de la totalidad. La biomimesis en su mas alta consideración es un intento de conectar todos los componentes de la tecnosfera dentro de la analogía de la biosfera.

image

imagen de los servicios de la hiperconectividad de la empresa libelium

 Las ciudades por tanto están evolucionando hacia organismos. Mediante la recopilación de más datos sobre sus operaciones, las ciudades y las empresas tienen la posibilidad de utilizar los recursos de manera más eficiente. Un ejemplo muy claro es la construcción en el uso de energía. Microsoft ha instalado una red de sensores en su Redmond, Wash, Campus como parte de una iniciativa de eficiencia y ahora tiene 500 millones de transacciones de datos diarias para localizar problemas en los equipos y optimizar el uso de energía. A medida que más dispositivos se conectan – pensar en la iluminación, la seguridad del edificio, termostatos, sensores de luz natural, medidores, monitores de calidad de aire, etc – los administradores de instalaciones ahora tienen acceso a grandes cantidades de datos y un nuevo nivel de control. Se estima que para el 2020 el impacto económico de la hiperconectividad entre maquinas (M2M) será fabuloso. Con este nuevo modelo de ciudad todo cambia y evoluciona y sino mirar este divertido video (12 minutos) sobre como Ámsterdam en Holanda la movilidad sostenible se está implementando. España tiene que aprender y el resto del mundo también, pues hoy ya es posible y necesario. La calidad del aire de nuestros pulmones lo necesita. Siemens avanza sobre el Green City Índex.

Pero en el control ambiental monitorizado los sensores conectados también van a ayudar a medir las emisiones de las fábricas, detección de incendios forestales y en la agricultura. En Irlanda, IBM está diseñando un sistema para reducir la cantidad de agua perdida por fugas.  Actualmente, una tercera parte del agua potable se pierde durante el reparto en Dublín. Mediante el análisis de los datos del sensor de presión, IBM espera llegar a recomendaciones sobre dónde instalar válvulas para reducir las fugas y el horario de bombeo para ahorrar dinero en energía. En España donde la agricultura consume el 70% del agua, estas herramientas tienen que ser de uso obligado. Debido a que el fundamento básico del internet de las cosas – sensores, redes, equipos, análisis de datos – es tan amplia, la búsqueda de los mejores usos es todavía un trabajo en progreso y mucho depende de la industria. Pero al igual que la primera vez que surgió Internet, se espera que el comercio se sitúe entre las primeras aplicaciones. Se prevé que el monitoreo remoto en la salud crecerá un 10% anual hacia 12 mil millones de dólares en 2018 y en el comercio minorista un crecimiento del 7% anual hasta los 223 mil millones dólares en 2018. Simplemente colosal. Esta charla (25 min) de Conservation International explica los increíbles avances en este sentido.

m2m

hiperconexión fúngica en un bosque y su análogo en la hiperconectividad en la ciudad

Esto que nos fascina hoy con expectativas gigantes, la Naturaleza lo lleva haciendo y mejorando desde hace millones de años. Un ejemplo claro y fascinante, muy comentado desde aquí, es el funcionamiento de los micelios fúngicos que todo lo conectan en la red de redes mayor del planeta convirtiéndolo en el organismo mas grande que conocemos. Estos  tres minivideos os ayudarán a entenderlo un poco mas.

 

Leave a comment

Filed under Design, Eventos bioinspiradores, Exploración personal, Investigación Biologica, Pensamiento sistemico, Recursos