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Metamentesis

El significado de la palabra evolución implica una metamorfosis, un cambio hacia una forma madura, adulta, como sucede por ejemplo en el ciclo de vida de los insectos. La visión de Darwin en cambio sugiere que siempre estamos cambiando, evolucionamos en función a lo que sucede en el exterior para adaptarnos. Así parece que no estamos completos del todo, que no estamos realmente en esa etapa madura y por tanto no existe una forma terminada de nosotros pues evolucionamos para sobrevivir. Somos de algún modo un prototipo que ha de adaptarse lo mejor posible y si este no funciona, se extingue. Es cierto en cambio, que algunos organismos llevan millones de años sin cambiar su diseño tal y como sabemos ocurre en las libélulas, cocodrilos o cangrejo herradura por ejemplo. Pero siempre, la magia de la Naturaleza hace que coexistan excepciones. Esa es su grandeza.

Odonato, cocodrilo y cangrejo (fotos de :Deepack A.B./BBC/Istockphoto respectivamente)

Somos parientes de los demás serse vivos a un nivel profundo, molecular. Compartimos de los 4 bloques constructivos (ACGT) un porcentaje elevado con otros simios pero también con otros mamíferos, moscas o levaduras. Lo que conocemos como el Árbol de la Vida donde desde seres microscópicos la vida evoluciona hacia nuevas formas que junto con los hábitats que ocupamos configuran la biodiversidad.

Imagen del Árbol de la Vida ·tree of life· (Science, 2003, 300:1692-1697)

Al igual que la evolución y la metamorfosis son entendidas como procesos de cambio hacia un estado maduro, hoy me atrevo a inventar un nuevo termino, la metamentasis, y del que sorprendentemente no existen referencias en internet. La metamentasis (meta cambio; mentasis mentalidad) podría referirse a todo proceso mental que evoluciona hacia una fase madura, adulta, definitiva. Una evolución mental hacia un estado consciente pleno en el que Homo sapiens se adapta para evolucionar según las leyes naturales. Evolucionamos mas culturalmente que biológicamente y esto a muchos les sorprende. La cultura sin duda cambiará nuestros órganos y sobre esto hay ya mucha literatura. Somos los únicos seres con un crecimiento exponencial del cerebro. Esta característica nos dota de numerosas habilidades intelectuales que no empleamos para entender nuestra huella por la Tierra.

 

Evolución del cerebro de los homínidos hasta hoy

Tal y como nos describen la mayor parte de los artículos científicos sobre el tema, la supervivencia de la biodiversidad esta seriamente dañada y si bien es cierto que la Naturaleza no nos necesita, nuestra supervivencia y la de millones de organismos depende de ella. Así no parece que estemos efectivamente evolucionando bien. La Vida regenerativa por definición es un sofisticado sistema de interdependencias que Homo sapiens parece aún no entender. Así somos la única especie de ese Árbol de la Vida que no cuida de su entorno, del hábitat del que depende. El agua dulce es cada vez más escasa, la atmósfera y los mares están cada vez más contaminados, el clima está cambiando de forma desfavorables a la Vida, excepto quizás para algunos microbios, medusas y hongos. Para la mayoría en cambio está siendo ya fatal.

Según el eminente E.O.Wilson del que ya hemos hablado en alguna ocasión (post 2013), sólo con la entrega de la mitad de la superficie del planeta a la naturaleza podemos esperar salvar la inmensidad de las formas de vida que la componen. A menos que la Humanidad aprenda mucho más sobre la biodiversidad global y se mueva rápidamente para protegerla, pronto perderemos la mayor parte de las especies que componen la vida en la Tierra. La propuesta del proyecto Half-Earth ofrece una primera solución de emergencia en consonancia con la magnitud del problema: al reservar la mitad del planeta, podemos salvar la parte viva del medio ambiente y lograr la estabilización necesaria para nuestra propia supervivencia. ¿Por qué la mitad?, ¿por qué no un cuarto o un tercio?. A medida que las reservas crecen en tamaño, la diversidad de vida que sobrevive dentro de ellas también crece. A medida que las reservas se reducen en el área, la diversidad dentro de ellas declina a un grado matemáticamente predecible rápidamente a menudo inmediatamente y, para una gran fracción, para siempre…Así borramos ramas enteras de ese maravilloso Árbol de la Vida.

Eugene F. Stoermer en los años 80 y popularizado por el químico atmosférico Paul Crutzen en 2000, el termino Antropoceno, la época del hombre, ha sido ya aceptada. Los episodios de extinción no son especialmente raros en el tiempo geológico, pero han ocurrido en sólo unos 100 millones de años aproximadamente. Ha habido cinco picos de destrucción de los que tenemos constancia, y el nuevo que la humanidad ha iniciado, se conoce como la Sexta Extinción. Si en un futuro lejano los geólogos excavaran el suelo encontrarían capas definidas de suelo químicamente alterado, abundantes restos fósiles de plantas y animales domesticados que habrían reemplazado la mayor parte de la fauna y flora prehumana de la Tierra. Excavarían fragmentos de máquinas y un verdadero museo de armas mortales…

Nuestra fisiología y nuestras mentes están adaptadas para la vida en la biosfera, que sólo hemos comenzado a comprender. Ahora somos capaces de proteger el resto de la vida, pero en cambio seguimos siendo temerariamente propensos a destruir y reemplazar una gran parte de ella. Evolucionaremos mentalmente también?.

Imagen de página vietnamita

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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.

 

 

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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

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Pensando en sistemas

En varias ocasiones ya he tratado este asunto y sin duda lo volveré a hacer en un futuro pues siempre viene bien recordar para afianzar conceptos con nuevos recursos. De un modo sencillo y comprensible, un sistema es un elemento complejo cuyos componentes se relacionan con al menos algún otro componente en el que pueden fluir materiales o energía y se encuadran en un contexto que puede ser micro o universal. El pensamiento sistémico es el aborda la interrelación de sus elementos e intenta comprender su funcionamiento siendo un marco conceptual, un contexto que se ha desarrollado en los últimos setenta años que facilita la claridad y modificación de  los patrones que operan. La teoría general de sistemas fue enunciada originalmente por Ludwig von Bertalanffy en 1937 y muchos y bueno lo han seguido tratando. Hoy lo aplicamos para buscar soluciones (problem-solving) en un modelo que abarca la visión holística alejándose de la reduccionista contribuyendo de algún modo al desarrollo adicional de las consecuencias no deseadas de un proceso.  Se aplica en numerosos campos mas allá del diseño o la ciencia dentro de un marco que se basa en la creencia de que las partes del sistema son mucho mas que la suma de sus partes como adelantara Aristóteles 300 años a.C. La biomimesis se alinea claramente y al igual que en la viñeta donde todos los invidentes llevan razón en su descripción parcial de lo que es el elefante, siendo éste es mucho mas que la suma de sus características, la biomimesis se encuadra dentro de lo que denominamos bioinspiración….

Webs de J.Muir de finales del 1800 que conectan las relaciones de los organismos en un ecosistema y que lo convierten en resiliente muy anterior a Bertalanffy.

Nada inteligente se entiende hoy sin esta visión hacia la complejidad, hacia la interrelación e interconexión y en definitiva hacia la globalidad. Que verdad tuvo James Lovelock y Lynn Margulis al definir la Teoria de Gaia, a finales de los 60 al definir a la Tierra como un superorganismo. Hoy claramente lo sabemos y lo vemos por ejemplo en como la calidad del agua, del suelo o del aire afecta a la calidad ambiental y a la salud de sus habitantes, por no comentar el clima… El correcto funcionamiento de la Tierra es un complejo network del que ya sabemos por ejemplo lo vital del intrincado sistema fúngico (post 2014), pero en el que hay, mucho mas… Pero hoy os polinizo con 5 joyas. Cuatro en forma de minivideos (mas atractivos y fáciles de comprender) en los que cada uno de nosotros puede imaginar, soñar o llorar tras verlos (el 1º interconexión de la biodiversidad 4:50 min; 2º sobre la respiración del planeta; el 3º 1:30 sobre el clima global y el 4º 4:30 sobre la desglaciación), y 1 en papel, la publicación de un libro es castellano de Brenda Chavez, gran periodista, sobre el consumo-hiperconsumismo y su relación con el resto de los elementos del sistema industrial en el que nos hallamos y decidimos. Se va a convertir en un imprescindible y en el que ademas dedica un espacio a la biomimesis referenciando a la Naturaleza durante la totalidad de la publicación. Enhorabuena!. Lo traté hace años y se publicó y os invito a también a leerlo. Estáis de festivos y tenemos por tanto tiempo…

 

 

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El poder de lo inapreciado

Esta pasada semana hemos celebrado un Taller de Biomimesis en Madrid dentro del Proyecto Europeo Biomimicry for Entrepreneurs (post 10 feb 2017). Con cerca de 100 asistentes y una mas que activa y apasionada participación, firmemente creo que ha sido todo un éxito. Una vez mas el trabajo en equipo, la colaboración, tan aplaudida desde este mismo blog, ha sido una de las claves. El equipo participante de BIA (Biomimicry Iberia Association) que ya ha sido presentado en público junto con la inestimable ayuda del Master of Design & Innovation del IED de Madrid al cedernos el Aula Magna y otras dependencias para el desarrollo de las intensas sesiones de trabajo, han sido el pilar de este éxito. Pero no solo.

El caracol común, Helix aspersa, el típico de jardín, cobró un protagonismo inusitado para los asistentes que durante casi 2 horas tuvieron la oportunidad de comprobar en sus propias manos, pues tuvieron ejemplares vivos, algunas de sus características excepcionales y superpoderes. Este molusco (tras los artrópodos el grupo mas numerosos del planeta) gasterópodo (literalmente, pie comedor, +75.000 especies vivas) pulmonado (perdieron las branquias al colonizar la tierra, únicos en su grupo capaces de vivir en tierra firme…) sin duda maravilló a los participantes con algunas de sus estrategias de supervivencia que sirvieron para ademas de pasar un buen rato mediante el procedimiento de “learning by doing” (aprender haciendo), atreverse también a idear de un modo biomimético algunas propuestas diseñadas de productos y servicios. Bien!.

 

Una de las Fichas empleadas durante el WS por los asistentes

Aprendimos que este insignificante, lento, baboso, extraño y despreciado animal por muchos, salvo en la cocina, resultó ser bioinspirador para arquitectos, ingenieros de materiales, diseñadores de moda, biólogos, educadores o para futuros jóvenes empresarios, según pudimos comprobar durante el propio evento. Los caracoles suelen vivir en ambientes embarrados, mojados pero siempre se mantienen limpios. Si se observa su concha con detenimiento, es posible identificar diminutos desniveles que les permiten la formación de piscinas microscópicas capaces de recolectar agua. Inspirándose en este fenómeno, Lixil, una empresa japonesa, ha desarrollado una pintura protectora de sílice llamada Inax que, al aplicarse sobre superficies exteriores, las protege del humo de vehículos y otros contaminantes urbanos. El sílice se encuentra de forma natural en el suelo y forma desniveles microscópicos a los cuales se adhiere la humedad fácilmente. La suciedad permanece en ese agua, y se limpia cada vez que llueve.  Hoy ya un 54% de la población mundial vivimos en ciudades, cifra que se aumentará a cerca del 70% en las próximas décadas. Por tanto otros mas de 2.500 millones de personas migraran a las urbes. Limpiar el exterior de un edificio es un proceso laborioso e intensivo en agua y química. Al usar superficies con capacidad de limpiarse solas, es posible relegar la tarea de la limpieza a la lluvia, evitando el impacto negativo que conlleva el uso de agua y los numerosos contaminantes químicos.

Propuesta de Elnaz Amiri, Hesam Andalib, Roza Atarod, and M-amin Mohamad para el Biomimicry Institute’s Student Design Challenge

Estudiar la naturaleza, sus procesos y sistemas, y cómo ésta soluciona problemas, puede ayudarnos a encontrar soluciones innovadoras que impliquen un menor impacto negativo sobre nuestros ecosistemas naturales. La naturaleza logra optimizar estos procesos porque no puede permitirse la ineficiencia que suponen las actividades innecesarias. Otro ejemplo de aplicabilidad mas allá del asunto hídrico es la energía, tan incierta y preocupante con el CO2 atmosférico… Esto fue lo que un grupo de estudiantes de la Art University de Isfahan iraní idearon. El diseño del edificio está inspirado en el caracol, que logra mantenerse fresco y húmedo pese al intenso calor del desierto. La concha de algunos caracoles desérticos les ayuda a sobrevivir en ambientes extremos gracias a su poder reflectante, y a la presencia de capas de aire en su interior que hacen de aislante térmico. Incluso a temperaturas de 65ºC en el exterior. El caracol es capaz de desplazarse al interior de su concha donde las temperaturas disminuyen hasta los 50ºC.

La mayoría de animales desérticos cuentan con mejoras biológicas que les facilitan vivir en estos ambientes extremos, pero el caracol ya lleva en sí mismo todo un ‘edificio’ que le permite mantenerse fresco y protegido en los lugares más inhóspitos. La mayor inspiración obtenida del caracol proviene de su propia estructura, de los materiales de construcción que emplea, y de sus estrategias de refrigeración gracias al caparazón curvo y superpuesto que minimiza la cantidad de radiación que incide sobre su superficie. El edificio propuesto es blanco, albedo elevado, para reflejar la luz del sol y cuando hace mucho calor, se retrae hacia el interior de su concha. El edificio emplea un mecanismo similar: cuanto más profundas se encuentran las habitaciones, menor es la Tª dentro de estas. El estudio de los procesos y sistemas naturales, así como de las estrategias resolutivas de la Naturaleza, puede ayudarnos a encontrar formas innovadoras y con menor impacto medioambiental proporcionando soluciones reales a problemas reales. La Naturaleza tiene la capacidad de adaptar sus estrategias para permanecer funcional frente a cambios en el entorno. Fascinante!.

Os incluyo la mini presentación que hice para el evento, haciendo click en la imagen, donde además tendréis acceso al último número de la galardonada publicación ZQJ donde BIA ha sido entrevistada! (diapo 25). Todo un honor!.

Imagen la presentación del Taller de Madrid para BfE

algunos de los momentos del Taller. Junto con la experta Zeynep Arhon de Trendesk de SF,Ca, USA

Los caracoles no sufrieron daño y como eran endémicos, fueron ubicados en parques y jardines de alrededores…

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Taller de Biomimesis en Madrid

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Tengo el placer de anunciaros que el próximo 16 de marzo del  2017 celebraremos un Taller de Biomimesis en Madrid. El evento, primicia en nuestro país, se enmarca dentro del proyecto europeo Biomimicry for Entrepreneurs (Biomimesis para Emprendedores) del que Biomimicry Iberia (BIA) del que formo parte, es colaborador.

El prestigioso curso de posgrado MDI (Master of Design & Innovation) del que soy docente, impartidos por el IED de Madrid ha tenido la generosidad de integrarnos en su programa y ceder el Aula Magna de su sede de la madrileña calle Larra para la celebración del evento.

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El Taller de Biomimesis será gratuito para 100 asistentes (mas información y registro: enlace) y será impartido en inglés con asistencia en castellano. El objetivo es dar visibilidad a esta maravillosa disciplina disruptiva, que algunos ya vais conociendo, de la mano de algunos de los expertos internacionales de Turquía, Biomimicry NL (Holanda) y nosotros BIA que formaremos parte del equipo docente colaborador. La idea es compartir junto con estudiantes de posgrado, diseñadores, investigadores, empresas, arquitectos, ingenieros… a todos aquellos profesionales interesados en innovación bioinspirada y sostenible, aprender lo que la Naturaleza puede aportar en nuestro trabajo desde una perspectiva sistémica, innovadora, y regenerativa.

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Álbum biomimético

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Cuando hace unos meses recibí una llamada del CICAT (Centro Interactivo de Ciencia, Artes y Tecnología) de la Universidad de la Concepción de Chile interesado por mi trabajo, fue toda una satisfacción saber que mi modesta contribución en la biomimesis llegaba mas allá del territorio ibérico. Esto ya lo sabía gracias a los datos que este mismo blog me proporcionaba (news 5 dic 2013) con visitas en Méjico, Colombia, Chile… genial!. Pero la sorpresa de la llamada fue aún mayor cuando me dijeron el objetivo: querían contratarme como asesor científico para diseñar una publicación introductoria e ilustrativa de biomimesis para escolares en forma de álbum de cromos!!. Como??. Dar la opción a los niños a saber de los genios naturaleza través de los cromos?. Ampliar la opción de coleccionar mas allá de sus estrellas favoritas de fútbol, superhéroes o Disney…??. Darles a conocer los superpoderes de geckos, arañas, búhos, hojas o tiburones y a personajes como de Mistral, el gran Leonardo o la actual Janine Benyus, representaba toda una ficción, una idea que simplemente me emocionó y no pude mas que sonreír y aceptar el reto.

 

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mapa de visitantes por países al blog (dic 2013)

Hoy os invito a que contempléis esta simpática publicación y que difundáis la biomimesis y sus valores entre los mas pequeños. Ellos van a ser el testigo de un mundo en transición, pues nos hallamos no en una época de cambio, sino en un cambio de época. Este cambio ha de empezar por nosotros. Allanemos el camino para ello. La Naturaleza nos enseña esa ruta. Sería bonito proponer a alguna editorial española hacer algo similar para los escolares españoles e hispanoparlantes. Si alguno de vosotros conoce…merecerá el intento…

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foto del Álbum biomimético y sus cromos (haz click en la imagen para acceder a la publicación).

Finalmente comparto este inspirador, -como no!- mini-video de Janine Benyus en su última aparición en la conferencia de Bioneers…que lamentablemente no pudo celebrarse esta edición en nuestro país tal y como propusimos…

Disfrutar!!

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