A través de la evolución y la selección natural, la naturaleza ha resuelto cuestiones complejas, como la resistencia al calor y el viento, la captura de energía y la acumulación
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Cuando el proyecto es mimético
"No buscamos imitar a la naturaleza, sino encontrar los principios que ella utiliza"
Buckminister Fuller
La interdependencia del diseño y los materiales
El diseño contemporáneo aboga por procesos de innovación y experimentación donde las personas, la cultura y la industria convergen, se intersectan y se enriquecen mutuamente a través de la integración multidisciplinaria y metodologías cada vez más científicas.
Trasciende el mero manejo de datos refinados, profundizando en la observación de fenómenos, horizontes a más largo plazo, ciclos de uso y reutilización y métricas vinculadas a interacciones ambientales, abarcando tanto la extracción como el procesamiento de materias primas. La aceleración de la innovación depende del fomento del intercambio colaborativo de inteligencia: ¿es este un ámbito de intersecciones disciplinarias que fomentan nuevas esperanzas y delinean posibilidades y vías hacia soluciones?
El diálogo y la cooperación entre el diseño y los materiales dotados de características y funcionalidades no tradicionales son constantes, basados en la definición y experimentación de nuevos lenguajes y métodos de intercambio, facilitar el crecimiento individual y corporativo fomentando momentos de interacción y debate dentro de sus grupos de trabajo y difundiendo los conocimientos adquiridos a las empresas industriales orientadas a construir y ofrecer innovación integrada, y preferiblemente responsable.
La naturaleza enseña
Hoy, la ciencia de los materiales se adentra en la naturaleza, los sistemas biológicos, las composiciones químicas y propone estímulos
indicando algunas de las direcciones más avanzadas en el desarrollo tecnológico.
La práctica del diseño, en tándem con la biología, la física, la geología, las biotecnologías y, sobre todo, la química de los materiales, encuentra nuevos y sin precedentes contextos de colaboración donde los roles se invierten, fusionan y renuevan simbióticamente, como enseña la naturaleza.
Interacciones del sistema natural Fomentar la cultura del diseño
Uno de los primeros ejemplos de diseño inspirado en la naturaleza fue el estudio de las aves para imaginar el vuelo humano.
Leonardo da Vinci anotó y esbozó meticulosamente varias estrategias, estructuras, capacidades y anatomías de las aves. Los hermanos Wright, que volaron con éxito el primer avión en 1903, se inspiraron en las mismas líneas de investigación. La vegetación ofrece una plétora de ideas. Aunque incapaces de moverse (al menos dentro de nuestro tiempo), las plantas alteran su estructura en respuesta a los cambios ambientales -una transformación llamada tropismo.
Una flor se abre, cierra y se orienta siguiendo el sol y su posición. Varios tropismos
engloba la reacción de gravedad, el contacto físico y la respuesta específica a la luz. Este sistema de observación de la naturaleza a través de acciones, reacciones e interacciones se vuelve pertinente en la cultura del diseño, el tema de la profundidad metodologías, estudios, aplicaciones, perspectivas, y se define como biomimesis o biomimetismo.
Todos los sistemas naturales operan dentro de ciclos cerrados (no hay desperdicio en la naturaleza), basados en la interdependencia, la interconexión, la cooperación, los procesos que sustentan todos los sistemas vivos, que funcionan con energía solar, respetar y mejorar la diversidad. Podemos imitar los procesos de la naturaleza para mejorar las tecnologías humanas. Cada especie viviente se basa en una complejidad cada vez más comprendida por la ciencia, apoyando la evolución de los productos industriales con nuevas tecnologías y materiales. Estas características se reaplican modelando estructuras y patrones para replicar mejor las motivaciones y los fenómenos que tales rasgos implican.
Esta transformación se está dando en la última década en arquitectura, robótica, transporte, planificación urbana, medicina e informática, pero sobre todo en ciencia de materiales.
Fue el biofísico estadounidense Otto Schmitt en 1957 quien concibió un enfoque que él llamaría biomimético, para describir la transferencia de procesos biológicos a sistemas tecnológicos. Estudió el sistema nervioso de los calamares para diseñar un dispositivo que replicara el sistema biológico de propagación nerviosa.
Los árboles: una forma estratégica de crecer
El caso de Velcro es muy conocido por inspirarse en la forma enganchada de las semillas de plantas; animales en climas fríos, para tallar nichos de hibernación que maximizan el volumen interno mientras se minimiza la superficie de dispersión, para liberar el menor calor posible; desde allí, los humanos aprendieron a construir iglús. Este comportamiento describe la adaptación natural de los organismos vivos a las condiciones de su contexto ambiental de referencia.
El análisis del sitio, preliminar en la planificación de asentamientos urbanos, también se lleva a cabo por especies animales para elegir dónde colocar sus nidos o madrigueras. Se construyen con materiales de recuperación locales: madera, arena, barro, paja, hojas. Materiales con muy baja energía incorporada, entendida como la energía consumida durante la extracción, producción, transporte e instalación.
Para resistir las fuerzas que de otro modo los romperían, los árboles han desarrollado una forma estratégica de crecer: forman su madera para contrarrestar esas fuerzas. A medida que un tronco o una rama crece, ajusta el tamaño y la cantidad de tipos de células, el espesor de las paredes y los compuestos dentro de ellos. Los árboles de coníferas cubren la parte inferior de las ramas con lignina rígida para resistir el estrés de compresión. El soporte es adaptable, trabajando con ángulos y curvas, integrado en el material utilizado para la construcción a escala molecular.
Las lecciones aprendidas: de los árboles y el calamar a la cerámica
Como se demuestra en el caso de procesamiento de placas cerámicas del sistema de aditivos desarrollado por Lamberti
En la cerámica, es posible incorporar estas y otras lecciones aprendidas de los árboles para crear soluciones que optimicen la flexibilidad y la resistencia con enormes ahorros de energía, materiales y emisiones que alteran el clima.
Los cefalópodos también proporcionan inspiración a través de su comportamiento para la entrega de tinta en superficies cerámicas. Cuando se ven amenazados, los calamares expulsan una nube de tinta para crear una cortina de humo que se dispersa perfectamente en el agua y confunde a los depredadores. La tinta consiste en sustancias liberadas de varias glándulas mezcladas entre sí en una especie de personalización en relación con el tipo específico de amenaza. En laboratorio, hiperdispersantes orgánicos hechos a medida han sido desarrollados para recubrir las partículas de pigmento de la tinta para impresoras, impidiendo que se acumulen y garantizar un flujo correcto y estable.
Las plantas, en busca de agua y nutrientes distribuidos de manera desigual en el suelo, han desarrollado productos químicos específicos para reducir la tensión superficial del agua y absorber mejor los nutrientes a través de sus raíces. Este es otro ejemplo de biomimetismo que se encuentra en los esmaltes, especialmente para la cerámica. El proceso que condujo a estas soluciones es muy interesante porque aplica principios de naturaleza > química > transferencia tecnológica que abren nuevos y fascinantes escenarios.
La síntesis biomimética es la nueva frontera de la química en el siglo XXI, dando forma a las moléculas imitando la síntesis biológica elaborada en los organismos vivos.
También se encuentra en la última frontera de la investigación aplicada a los tratamientos superficiales, en el recubrimiento: la hidroxiapatita (HAP), un material natural presente en dientes y huesos, ahora es replicable para la síntesis y procesable en forma de esferas que pueden permitir que diferentes maderas y materiales adquieran plasticidad, inflamabilidad y propiedades táctiles específicas.
The Intelligence of Matter
Diseño biomimético
Estamos acostumbrados a considerar a los diseñadores como creativos que dan forma a hermosos muebles, interiores acogedores o algunas interfaces de alta tecnología. Sin embargo, el desarrollo del diseño biomimético nos obliga a interpretar el término "diseño" en su sentido más complejo de "proyecto" (trascendiendo la disciplina histórica de forma más función) y a repensar el concepto de belleza.
Nos acostumbraremos a nuevas percepciones táctiles y olfativas, a actuaciones invisibles e intangibles, a reconocer como comunes los mecanismos de orientación material y condicionamiento a nivel micro, a imaginar el diseño molecular y sus interacciones como la principal opción de diseño. Si bien las mayores revoluciones en el sector del diseño vendrán de un trabajo integrado con disciplinas sintéticas, el diseño de la naturaleza y el estudio de sus evoluciones también moldearán la orientación de la investigación industrial química.
Especialmente en lo que se refiere a aquellos productos que nos proponemos hacer sostenibles: en esta área, así como en la de la Inteligencia Artificial, las ramificaciones éticas están aún por resolver; todo puede suceder. Es crucial entender siempre el marco ético y regulatorio dentro del cual operan estas innovaciones y desafíos
