{"id":21909,"date":"2017-08-01T12:25:00","date_gmt":"2017-08-01T10:25:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ferrovial.com\/blog\/es\/?p=21909"},"modified":"2025-12-11T17:33:27","modified_gmt":"2025-12-11T16:33:27","slug":"arquitectura-biomimetica-naturaleza","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ferrovial.com\/blog\/es\/2017\/08\/arquitectura-biomimetica-naturaleza\/","title":{"rendered":"Biomim\u00e9tica: si la naturaleza ya lo ha inventado, \u00a1c\u00f3pialo!"},"content":{"rendered":"

Cuando hace unos a\u00f1os se pidi\u00f3 a una inteligencia artificial dise\u00f1ar la estructura de un dron en base a una serie de especificaciones t\u00e9cnicas, el resultado final result\u00f3 sorprendentemente similar a la pelvis de una ardilla voladora<\/a>. \u00bfPor qu\u00e9? \u00bfQu\u00e9 ten\u00eda que ver un dron humano con un roedor?<\/p>\n

Pensemos que la ardilla voladora se tom\u00f3 su tiempo para evolucionar a su estado actual. Toda ella, y eso incluye sus huesos, es una estructura optimizada<\/strong> para, con cuatro puntos de apoyo \u2014como las h\u00e9lices del dron\u2014, llevar el m\u00e1ximo peso con el m\u00ednimo gasto energ\u00e9tico.<\/p>\n

Algo similar ocurre hoy d\u00eda con los edificios y otras estructuras naturales, tales como termiteros, \u00e1rboles u hojas de loto. La biomim\u00e9tica forma parte de la idea de que el problema ingenieril al que nos enfrentamos ya est\u00e1 resuelto en la naturaleza<\/strong>, y trata de recrear su soluci\u00f3n de manera artificial. Si la naturaleza ya lo ha inventado, \u00bfpor qu\u00e9 no copiarlo?<\/p>\n

Empezaremos mencionando algunos materiales biomim\u00e9ticos, as\u00ed como alguna de sus aplicaciones t\u00e9cnicas, pasaremos por algunas formas que hemos copiado de la naturaleza, y luego nos tomaremos nuestro tiempo con la termorregulaci\u00f3n en edificios.<\/p>\n

Materiales biomim\u00e9ticos<\/strong><\/h2>\n

Hace tiempo fue muy sonado un spray m\u00e1gico <\/em>con el que, rociada una superficie, esta no permit\u00eda que se fijase el agua. Al salpicar la superficie tratada, o incluso al meterla bajo un abundante chorro de agua, las gotas rodaban, dej\u00e1ndolo seco y limpio. Descubrir las superficies superhidr\u00f3fobas<\/strong> fue un logro para la humanidad, pero \u2013ah\u00ed donde la vemos\u2013 la planta de loto lleva haci\u00e9ndolo millones de a\u00f1os.<\/p>\n

\"arquitectura-biomimetica<\/a>

Fuente:\u00a0Ralf Pfeifer<\/a><\/p><\/div>\n

Gracias a la fabricaci\u00f3n mediante nanotecnolog\u00eda de este tipo de superficies, es probable que limp<\/em>ieza <\/em>sea un concepto des-uso dentro de unas d\u00e9cadas. Las primeras aplicaciones han sido, precisamente, la de superficies autolimpiantes<\/strong>. Ya est\u00e1 disponible a nivel comercial, y probablemente en unas d\u00e9cadas este tratamiento sea universal.<\/p>\n

En un sentido opuesto al loto tenemos al gecko, un animal que usa sus patas para fijarse a distintas superficies. Gracias al copiado esta tecnolog\u00eda<\/em>, en 2002 nac\u00eda el Stickybot <\/a>(robot pegajoso) y en 2008 el Speedy Freelander<\/a>.<\/p>\n

\"arquitectura<\/a>

Fuente:\u00a0Bj\u00f8rn Christian T\u00f8rrissen<\/a>\u00a0\/\u00a0Svenbot<\/a><\/p><\/div>\n

La tecnolog\u00eda de estos robots podr\u00eda ser clave no solo en rescates en el futuro, sino tambi\u00e9n en nuevas formas de anclaje de elementos mec\u00e1nicos<\/a> tales como tirantes de acero.<\/p>\n

Otra tecnolog\u00eda basada en materiales y superficies es la regulaci\u00f3n de la temperatura interior en base al color. Aunque se conoce generalmente por ayudar a los animales a esconderse, se sabe que a menudo los cambios de coloraci\u00f3n tienen un uso termorregulador<\/a>. Esto es clave en la edificaci\u00f3n, donde el coste de climatizaci\u00f3n es muy elevado. Lo veremos m\u00e1s adelante.<\/p>\n

Dise\u00f1o y formas biomim\u00e9ticas<\/strong><\/h2>\n

En la naturaleza resulta complicado diferenciar forma y funci\u00f3n<\/strong>. Nada en los animales, plantas y hongos es trivial o tiene prop\u00f3sitos meramente decorativos. Aunque ahora mencionaremos formas aplicadas a estructuras en movimiento, luego trataremos otras en varios ejemplos de edificios.<\/p>\n

\"arquitectura<\/a>

Fuente: \u00a0Jose B. Garc\u00eda Fern\u00e1ndez<\/a><\/p><\/div>\n

Uno de los casos m\u00e1s conocidos de forma funcional aplicada a la ingenier\u00eda es el perfil de las alas de los aviones o las velas de los veleros. Cierto, no se agitan para conseguir impulso \u2014eso lo hacen los motores o el viento\u2014 ni tienen plumas. Pero es el perfil alar (forma resultante de cortar ala y vela)<\/strong> el responsable de que los aviones puedan sostenerse en el aire<\/strong> y que este impulse los barcos de vela<\/strong>.<\/p>\n

\"arquitectura-biomimetica<\/a>

Fuente: 3dman_eu<\/a><\/p><\/div>\n

Este mismo perfil tambi\u00e9n sirve de base para los molinos de viento, las paletas y rotor antipar de un helic\u00f3ptero, las turbinas de las centrales t\u00e9rmicas o las alas\u00a0 delantera y trasera (front wing<\/em> y rear wing<\/em>) de los F\u00f3rmula 1.<\/p>\n

Pero no hay que salir de veleros y aviones para localizar otra de las formas que la humanidad ha usado durante milenios, muchos de los cuales sin saber por qu\u00e9, y que viene de los animales. Es la forma de huso<\/strong>, llamada fusiforme<\/em>, que orienta sobre las proporciones perfectas para objetos que se mueven a trav\u00e9s de fluidos<\/strong>.<\/p>\n

\"arquitectura<\/a>

Fuente:\u00a0Hans Braxmeier<\/a>\u00a0\/\u00a0skeeze<\/a><\/p><\/div>\n

Como bien saben los pescaderos, la mayor\u00eda de los peces tienen forma de huso se miren en la direcci\u00f3n que se miren. En las aves esto es m\u00e1s complejo de visualizar, a menudo imposible hasta que no alzan en vuelo. Pero gracias a esa forma, la resistencia del aire y agua a su avance es m\u00ednima<\/strong>.<\/p>\n

Esta forma de huso se ha usado en barcos y aviones durante toda nuestra historia, pero tambi\u00e9n la vemos en tablas de surf, cascos y, por supuesto, en ruecas.<\/p>\n

Arquitectura biomim\u00e9tica – Edificios y temperatura<\/strong><\/h2>\n

Existen diferentes maneras de adaptar la biomim\u00e9tica a los edificios, especialmente si empezamos a considerar estructuras mixtas tales como construcciones m\u00f3viles o con sistemas de recuperaci\u00f3n de energ\u00eda mec\u00e1nica. Sin embargo, vamos a centrarnos en c\u00f3mo algunos edificios usan diferentes propiedades vistas en la naturaleza a la hora de minimizar el gasto energ\u00e9tico de la climatizaci\u00f3n<\/strong>.<\/p>\n

Dado que ya hemos visto algunas propiedades de estructuras tales como barcos, aviones, robots y superficies que se limpian solas, ahora nos centraremos en la temperatura de confort y en distintas formas de alcanzarla con la biomim\u00e9tica.<\/p>\n

Termorregulaci\u00f3n por forma<\/strong><\/h3>\n

Un caso excepcional de edificio biomim\u00e9tico es el Centro Eastgate, en Zimbabue. Se trata de un centro comercial que abri\u00f3 en 1996 y que usa un mecanismo de termodisipaci\u00f3n similar al de los termiteros<\/strong>. Permite ahorrar cerca del 70% de la energ\u00eda que hubiese consumido de haber seguido patrones m\u00e1s cl\u00e1sicos de arquitectura.<\/p>\n

\"arquitectura<\/a>

Fuente:\u00a0Bengt Olof<\/a>\/\u00a0KVDP<\/a><\/p><\/div>\n

Los termiteros son estructuras inmensas \u2014muchas de ellas pueden llegar a los 4 \u00f3 5 metros de altura\u2014 que sirven de hogar para colonias de millones de termitas. Especialmente en climas c\u00e1lidos, donde la temperatura del suelo y del aire ronda los 40\u00baC, se hace necesaria una soluci\u00f3n ingenieril (o termitera<\/em>, por lo visto) que ayude a disipar el calor interior.<\/p>\n

Para ello, las termitas a\u00edslan las paredes del c\u00famulo \u2014que reciben el grueso de la radiaci\u00f3n solar\u2014 de las c\u00e1maras interiores. Estas, adem\u00e1s, se construyen en vertical y partiendo de un enorme habit\u00e1culo cavernoso bajo tierra. El aire fr\u00edo de este habit\u00e1culo es succionado por las corrientes c\u00e1lidas que, por convecci\u00f3n, tienden a ascender.<\/p>\n

No es lo \u00fanico que inspiran las termitas. La Harvard University fue m\u00e1s all\u00e1 en 2014 y empez\u00f3 a investigar no solo el mecanismo t\u00e9rmico de los termiteros, sino el modo en que las termitas constru\u00edan<\/strong> para adaptarlo a los robots:<\/p>\n

Se espera que en el futuro robots parecidos a los TERMES de la HU<\/a> sean los que construyan nuestros edificios en base a un patr\u00f3n.<\/p>\n

Termorregulaci\u00f3n por color<\/strong><\/h3>\n

Antes hemos mencionado que algunos animales regulan su temperatura variando el color<\/strong> de los pigmentos de su cuerpo. Algo que nos vendr\u00eda muy \u00fatil en edificios de las zonas templadas. Si estos se pintan de blanco, en invierno dar\u00e1n p\u00e9rdidas energ\u00e9ticas al no aprovechar el calor del sol, mientras que si se pintan de negro en verano se convertir\u00e1n en un horno de cocci\u00f3n \u2014y nosotros seremos lo que se cocina<\/em>, dentro\u2014.<\/p>\n

Esto es precisamente lo que evita la pintura termocr\u00f3mica o termocrom\u00e1tica<\/strong>.<\/p>\n

Pensemos en dos capas de pintura sobre una fachada: una blanca pegada al edificio, y una negra sobre la blanca. Dado que los rayos de sol inciden en la cara negra, esta se calienta. Algo muy \u00fatil durante el invierno, ya que el calor pasa al edificio, evitando en parte el uso de calefacci\u00f3n.<\/p>\n

\"arquitectura-biomimetica<\/a>

Fuente:\u00a0Energ\u00eda y formaci\u00f3n<\/a><\/p><\/div>\n

Al alcanzar una cierta temperatura ocurre la magia<\/em>. Las mol\u00e9culas del pigmento negro empiezan a orientarse de modo que este aparece gris\u00e1ceo y, finalmente, transl\u00facido \u2014algo parecido a lo que pasa con las gafas polarizadas\u2014. Es decir, una vez superada una temperatura, la fachada se vuelve blanca y hace que los rayos de sol sean reflejados hacia fuera. Perfecto de cara al verano.<\/p>\n

Dado que la radiaci\u00f3n solar var\u00eda mucho de una estaci\u00f3n del a\u00f1o a otra en las zonas templadas, el color de los edificios ha sido un arduo debate durante d\u00e9cadas. Este tipo de pintura podr\u00eda solucionar el debate, y ayudarnos mientras tanto a ahorrar en calefacci\u00f3n y aire acondicionado<\/strong>.<\/p>\n

Adem\u00e1s, nos dar\u00eda una ciudad cambiante con las estaciones.<\/p>\n

Termorregulaci\u00f3n robotizada<\/strong><\/h3>\n

\u00bfPor qu\u00e9 no ir m\u00e1s all\u00e1?<\/em>, se preguntaron los arquitectos del Kiefer Technic Showroom<\/a>. Esta edificaci\u00f3n de 2007, situada con orientaci\u00f3n sur en Austria \u2014tambi\u00e9n un pa\u00eds templado\u2014 aprovecha una serie de paneles cer\u00e1micos modulares y robotizados a la hora de hacer frente a las diferencias de luminosidad externa, y as\u00ed regular la temperatura del interior<\/strong>.<\/p>\n

Dado que los paneles son blancos, son perfectos a la hora de hacer rebotar el calor cuando estos est\u00e1n sobre la fachada. Lo cual es perfecto en verano, donde cada usuario podr\u00e1 regular la abertura de los paneles para jugar con la luz natural y el calor que esta aporta, rechazando el exceso no deseado.<\/p>\n

En invierno, estos paneles puede abrirse del todo, aprovechando para que el Sol caliente la masa t\u00e9rmica de suelos y paredes, y cerrarse durante la noche para conservar el calor.<\/p>\n

A pesar de que ahora est\u00e1 de moda, llevamos usando la biomim\u00e9tica durante bastante tiempo. Desde los molinos de viento del Quijote \u2014que aprovechaban el perfil alar para moler el grano\u2014 al modo en que copiamos a las hojas para fabricar paneles solares.<\/p>\n

Teniendo en cuenta las millones de iteraciones (entendidas como seres vivos) que la naturaleza nos ofrece, no es de extra\u00f1ar que la biomim\u00e9tica sea un requisito en las estructuras del futuro<\/strong>.<\/p>\n

Un art\u00edculo de Marcos Mart\u00ednez<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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