Desde nuestros primeros días nos ha maravillado la sabiduría de la naturaleza plasmada los animales que nos rodean. Miles de años atrás, nuestros antepasados copiaron la forma en que los depredadores pensaban, acechaban y cazaban. Incluso ahora, con todos los avances tecnológicos que tenemos a nuestra disposición, la naturaleza sigue fascinándonos día tras día.
De hecho, numerosos inventos se han inspirado en las técnicas observadas en los reinos de plantas y animales. Por desgracia para nosotros, todos esos intentos se quedan en meras imitaciones de unas cualidades de la naturaleza imposibles de igualar.
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Estos son algunos de los inventos inspirados en animales y plantas de nuestro tiempo:
1- Visión de rayos X (Langosta)
Trabajar con rayos X suele ser muy aparatoso, y las máquinas suelen ser muy grandes. Sin embargo, unos científicos están copiando una técnica utilizada por la langosta para obtener una mejor visión de rayos X.
En lugar de la refracción o la flexión de la luz por una lente, las langostas ven gracias a la reflexión. Sus ojos están cubiertos de pequeños cuadrados, similares a unos espejos planos, que reflejan la luz en ángulos precisos para formar imágenes desde cualquier dirección. Este diseño resulta útil para los astrónomos que anhelan los telescopios que pueden concentrar los rayos X en ciertas áreas del espacio.
Estos crustáceos han inspirado también otras invenciones como los microchips o el Lobster Eye X-ray Imaging Device, una "linterna" que puede ver a través de las paredes de acero de 8 centímetros de espesor.
2- Robot que salta sobre el agua (Zapatero de agua)
Gracias a estos insectos, se ha podido construir un robot muy ligero (68 miligramos) que salta por el agua. Aunque los ingenieros ya han diseñado robots que son capaces de caminar sobre el agua, este es único porque puede saltar sobre la superficie del agua sin hundirse.
Los zapateros de agua son capaces de caminar sobre el agua gracias a la "lámina" que cubre cada cuerpo líquido. Conocida como tensión superficial, las moléculas se juntan gracias a una fuerza conocida como cohesión.
Estos insectos aceleran las patas gradualmente, sin despegarlas del agua hasta que es hora de saltar. El robot aplica de la misma forma la cantidad de fuerza necesaria para mantener la tensión superficial intacta y completa cuando salta.
3- Conservación de vacunas, ADN y células madre (Plantas reviscentes, tardigrada...)
Gracias a la hibernación extrema, una especie de musgo del desierto es capaz de secarse debido a las altas temperaturas del entorno hasta "morir" durante años e incluso décadas, para luego volver a la vida con ayuda de un poco de agua.
Los tardígrados, llamados comúnmente como osos de agua, son también uno de los animales más duros en la Tierra. Han sobrevivido al espacio exterior a temperaturas extremas de -200ºC y 150zC, soportan la radiación y son capaces de vivir años sin agua. Ante unas situaciones adversas, los osos de agua se encogen y esperan para despertar cuando su entorno es favorable de nuevo.
Durante estos ensayos, los organismos simplemente reemplazan todo el agua de sus cuerpos por azúcar. A medida que el azúcar se endurece formando cristales, los organismos entran en un estado de animación suspendida. Aunque este método puede matar a los humanos, sigue siendo una buena noticia para nosotros: las vacunas, el ADN y las células madre se pueden conservar por un período más largo de tiempo gracias a este método.
4- Catéteres repelentes de gérmenes (Tiburón)
Dada su perfección y durabilidad, la piel del tiburón resulta útil para multitud de cosas como puede ser el diseño de bañadores o zapatos; lo que nunca nos imaginábamos es que podría ser útil para diseñar catéteres.
Los gérmenes son algo a tener muy en cuenta en todos los hospitales. Con tanta gente entrando y saliendo todos los días, no es de extrañar que las superficies terminen cubiertas de gérmenes que propagan la enfermedad de un paciente a otro.
El ingeniero Tony Brennan descubrió que no hay nada más limpio que la piel de tiburón. La superficie está plagada de minúsculas escamas parecidas a los dientes que impiden que el limo, las algas y los percebes se adhieran a su cuerpo.
"Sharklet" es una empresa que está aprovechando e investigando este concepto. Hasta ahora sus experimentos están funcionando. El siguiente paso es inventar catéteres hechos imitando la piel de tiburón, capaces de prevenir una fuente común de infecciones.
5- Flores cibernéticas (Rosa)
¿Sabías que las rosas pueden conducir la electricidad?
Magnus Berggren y su equipo de investigación fueron descubrieron esta capacidad enhebrando cables minúsculos en el sistema interno de la planta. Tras empapar la rosa en una solución polímera orgánica, pelaron el tallo de la rosa para comprobar que se habían creado unos diminutos "cables" realizados con el polímero en el interior de la rosa. Más tarde, estos "cables" resultaron ser conductores eléctricos.
Este experimento hace posible que los investigadores puedan controlar la fisiología de las rosas, así como impedir que las rosas florezcan antes de una helada o prevenir una época de sequía. Estas modificaciones no funcionan en las frutas o en las semillas.
6- Robot blando (Pulpo)
¿Quién dijo que los robots tienen que ser duros y metálicos? Un equipo de investigadores italianos investigó las ventajas que presenta el cuerpo blando de un pulpo, capaz de nadar, sujetar objetos y gatear.
En lugar de moverse de forma predecible como hacen todas las máquinas de estructura rígida, el robot pulpo se encoge, ondula y se curva. Estos robots carecen de miembros rígidos o articulaciones fijas, proporcionando más posibilidades de movimientos.
Los robots modelados con esqueletos sólidos requieren una cuidada programación para evitar que trabajar con objetos, además, tienden a comportarse de manera errática e incluso peligrosa cuando están cerca de los humanos o transitan terrenos irregulares.
Estos robots más blandos son más seguros, pueden adquirir diferentes formas y pueden adaptarse a multitud de terrenos.
7- Tren bala (Martín pescador y Búho)
Con el diseño anterior, el tren bala japonés producía un enorme ruido cada vez que salía de un túnel debido a la forma del morro, además del inconveniente gasto de combustible que suponía estar empujando una barrera de aire constantemente. Afortunadamente para los nipones, un avispado ingeniero encontró la solución en las aves.
El martín pescador cuentan con un pico aerodinámico que le facilita enormemente las labores de pesca. Gracias a la forma puntiaguda de su pico, el ave es capaz de zambullirse en arroyos sin salpicar. El pico reduce el impacto permitiendo que el agua fluya a lo largo del pico en lugar de chocar contra él.
Eiji Nakatsu, un ingeniero y observador de aves, alteró el morro redondeado del tren bala para imitar el diseño del pico del martín pescador. Ahora el tren puede funcionar a 300 kilómetros por hora con un menor consumo de energía y resistencia del aire.
Adicionalmente, estudiando a los búhos, más concretamente la técnica que utilizan para poder volar silenciosamente, el morro del tren se adaptó de manera que el problema del ruido se eliminase por completo y la circulación del tren no molestase ni al más gruñón de los ratones.
8- Brazo robótico (Elefante)
Compuesto por más de 40.000 músculos, las trompas de los elefantes son tan ágiles como las manos humanas, son capaces de recoger las manzanas de una rama o arrancar un árbol entero de la tierra. Debido a la versatilidad de su diseño, la empresa alemana Festo ha inspirado la creación de un brazo robótico.
Capaz de manejar cuatro garras metálicas, el robot aprende como un bebé humano a través de ensayo y error. Al buscar y agarrar objetos de forma continuada, aprende cuales son los "músculos" que ha de mover. El robot es capaz de memorizar los cambios en su posición a través de los diversos ajustes de presión que suceden en el interior de los tubos que alimentan los músculos artificiales.
El brazo robótico está construido en poliamida, un material lo suficientemente fuerte para levantar pesos elevados, pero lo suficientemente ágil para realizar acciones delicadas como recoger una huevo.
9- Microrrobots vivientes (Lamprea)
Las cosas serían mucho más fáciles si los médicos pudiesen entrar en nuestro cuerpo y determinar la causa exacta de nuestra enfermedad. Los sistemas de imagen que utilizan los médicos para observar nuestro interior suelen ser muy voluminosos, caros y con una definición muy baja.
Con la producción de robots lo suficientemente pequeños como para circular a través de nuestro torrente sanguíneo, la medicina podrá hacer muchísimos avances.
Esa parece ser la función del Cyberplasm, un robot que tiene "vida propia". Cargado con sensores extraídos de células reales de mamíferos, responde a las sustancias químicas y a la luz de la misma manera que un organismo vivo. El robot en miniatura contiene un sistema nervioso artificial alimentado por glucosa que registra los estímulos y los convierte en señales eléctricas de la misma manera que lo haría un cerebro real.
El diseño del Cyberplasm se basó en la lamprea, una especie de pez parásito de forma tubular. Este animal posee un sistema nervioso simple que es fácil de imitar y construir en un cuerpo robótico. En un futuro, estos robots serán capaces de nadar a través de nuestro cuerpo en busca de tumores, coágulos de sangre o productos químicos tóxicos.
10- Material para recoger agua (Escarabajo del desierto del Namib)
La lluvia no es algo muy habitual en las arenas del desierto africano de Namib. A pesar de sus altísimas temperaturas y su aridez, resulta ser el hogar perfecto para el escarabajo del desierto de Namib.
El escarabajo es capaz de recoger en su caparazón las diminutas partículas de agua que flotan en el aire cuando hay niebla. Luego las agrupa hasta que se convierten en gotas de mayor tamaño y finalmente unas crestas hidro-repelentes canalizan las gotas hacia su cabeza saciando eficazmente sus necesidades.
Los ingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts han tomado prestada esta habilidad para crear un material que puede obtener agua del aire. Construido en vidrio y plástico, y lleno de las mismas protuberancias, el esponjoso material resulta bastante barato y sencillo de construir, simplemente es necesario instalar puntos hidrófilos sobre láminas de materiales hidrófobos.
