BIOMIMÉTICA O BIOMÍMESIS (I PARTE: Definición y conceptos)

JOSÉ GARCÍA CASCALLANA

Introducción a la ciencia denominada biomimética o biomímesis 

Definición de biomimética

“La biomimética es el campo de la ciencia en el que se obtienen inspiraciones de la naturaleza para diseñar materiales y sistemas prácticos que pueden imitar la estructura y función de los sistemas biológicos nativos” (Sarikaya et al., 2003).

“La biomimética es el estudio de la naturaleza y los fenómenos naturales para comprender los principios de los mecanismos subyacentes, obtener ideas de la naturaleza y aplicar conceptos que puedan beneficiar a la ciencia, la ingeniería y la medicina” (Hwang et al., 2015).

“La biomimética o biomímesis (bios = vida, mímesis = imitar) es la ciencia que estudia e imita las características de los seres vivos aplicando los conocimientos obtenidos en la mejora de lo ya existente o en la invención de nuevos productos” (Planeta curioso, 2015).

“La biomímesis es un proceso continuo y en espiral, que toma la naturaleza como inspiración para generar órganos (productos individuales) u organismos (sistemas y procesos) con el fin de integrarse en un sistema sostenible” (Royal, 2020).

En 1974, el término biomimética apareció en el Diccionario Webster, y se definió como: "el estudio de la formación, estructura o función biológica de sustancias producidas, materiales (como las enzimas o la seda), mecanismos biológicos y procesos (como la síntesis de proteínas o la fotosíntesis) con el propósito de sintetizar productos similares por mecanismos artificiales que imitan a los naturales" (Elmeligy, 2016).

El término biomimética es definido por Janine Benyus (1958), como una "nueva ciencia que estudia los modelos de la naturaleza y luego imita o se inspira en estos diseños y procesos para resolver los problemas humanos" (Benyus, 1997).

La biomímesis es un término utilizado por primera vez en 1957 por Otto Schmidt (1913-1998) para describir la transferencia de las teorías biológicas a soluciones tecnológicas (Knight, 2009; Kennedy, 2017).

“La biomímesis es una ciencia que consiste en observar los fenómenos mecánicos y biológicos de la naturaleza para encontrar soluciones técnicas, aplicables a los objetos de construcción y diseño humano. Consiste en imitar y copiar la naturaleza, de todo o parte de un sistema biológico complejo para una explotación artificial e industrial en objetos de concepción humana. El hombre puede así reproducir mecanismos animales para mejorar las tecnologías avanzadas, a menudo en ámbitos puntuales reservados a las grandes empresas, como la biomecánica, la biónica y la biofísica” (Aminekad, 2018).

El término biónica (biología más técnica) describe el proceso de “copiar, imitar y aprender” de la biología y fue concebido por Jack Steele (1924-2009) en 1960 (Ibrahim-Anous, 2015). 

Conceptos de biomimética

Estas son las nueve leyes, estrategias o principios en que se basa la naturaleza según Janine Benyus (Benyus, 1997).

1. La naturaleza funciona con la luz del sol.

2. La naturaleza sólo usa la energía que necesita.

3. La naturaleza adapta la forma a la función.

4. La naturaleza lo recicla todo.

5. La naturaleza recompensa la cooperación.

6. La naturaleza se apoya en la diversidad.

7. La naturaleza exige conocimientos técnicos locales.

8. La naturaleza frena los excesos desde el interior.

9. La naturaleza optimiza.

Antonio Gaudí (1852-1926) decía que: “el arquitecto del futuro se basará en la imitación de la naturaleza, porque es la forma más racional, duradera y económica de todos los métodos”. La arquitectura biomimética busca soluciones sostenibles en la naturaleza, no a través de la réplica de sus formas, sino a través de la comprensión de las normas y principios que las rigen. Se trataría por tanto, de imitar no solo la forma, sino también el funcionamiento. Gaudí expresaba la importancia de la biomimética: “originalidad quiere decir volver al origen y el origen es la naturaleza y las leyes que la rigen”. Janine Benyus, afirma que “el primer nivel es imitar la forma natural. Pero se puede acceder a un segundo nivel, que es cuando se imita el proceso natural” (Salas-Mirat et al., 2018).

Las leyes básicas de la ecología según Barry Commoner (1917-2012) son (Riechmann, 2005):

1. Todo está relacionado con todo lo demás.

2. Todas las cosas han de ir a parar a alguna parte.

3. La naturaleza es la más sabia.

4. No existe la comida de balde.

Los diez de patrones de unificación de la naturaleza (Biomimicry Global Design Challenge, 2015) son los siguientes:

1. La naturaleza sólo usa la energía que necesita y depende libremente de la energía disponible.

2. La naturaleza recicla todos los materiales.

3. La naturaleza es resistente a disturbios.

4. La naturaleza optimiza en lugar de maximiza.

5. La naturaleza premia la cooperación.

6. La naturaleza funciona con información.

7. La naturaleza utiliza la química y materiales que son seguros para vivir.

8. La naturaleza construye usando abundantes recursos, incorporando recursos raros y sólo con moderación.

9. La naturaleza está localmente en sintonía y es sensible.

10. La naturaleza utiliza la forma para determinar la funcionalidad.

Diseño de alas para la máquina voladora

(Continúa en II parte - Historia de la biomética)

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