Copiando de la naturaleza para una energía eficiente y sostenible: termitas

 Un montículo de termitas es como una ciudad en miniatura, la vivienda de hasta unos cientos de miles de termitas en sus túneles por encima y por debajo del suelo. Y estos insectos logran mantener su casa a una temperatura relativamente estable. ¿Por qué no aprender de los insectos para mantener los edificios humanos tan cómodos?

Fotografía de Monica Rua, Alamy

 El complejo Eastgate en Harare, Zimbabwe, que abrió sus puertas en 1996, se inspiró para su construcción de los montículos de las termitas de la zona rural del país africano.

  Es el primer edificio que usa refrigeración pasiva, de tal modo que el sistema de refrigeración del edificio Eastgate cuesta una décima parte de los sistemas convencionales y utiliza un 35% menos energía que los edificios similares en Harare. Funciona mediante la absorción de calor en las paredes del edificio durante el día, para a continuación, utilizando ventiladores, se bombea el calor en el interior del edificio durante la noche.

Fotografía de Ken Wilson-Max, Alamy

 Pero desde la fecha en que fue diseñado este edificio, los biólogos han aprendido más sobre cómo funciona un montículo de termitas, dijo el profesor de biología de Scott Turner, en la universidad de SUNY de Ciencias Ambientales y Forestales en Syracuse, Nueva York.
"El centro Eastgate fue construido sobre un modelo de montículo de termitas que ha sido el modelo estándar de unos 50 años, y ese modelo no es completamente correcto", dijo Turner. Si bien reconoce que el edificio es "muy eficaz", el estudio de cómo las termitas en realidad mueven aire a su alrededor (que es más como el ciclo de inhalación-exhalación de un pulmón que no  un túnel de viento de un solo sentido) podría "abrir un nuevo conjunto de interesantes formas de capturar el viento para controlar la climatización de un edificio". Los muros de hormigón construidos con pequeños poros podrían usarse también para capturar la suave brisa y canalizar su energía en los sistemas de ventilación de los edificios.

 Fuente: National Geographic.

Copiando de la naturaleza para una energía eficiente y sostenible: palmeras

 Uno de los avances presentados en la conferencia anual de la Sociedad de Biología Experimental,en Glasgow, fue una superficie artificial inspirada en semillas flotantes, que podría proveer una alternativa a las pinturas tóxicas utilizadas actualmente para proteger los cascos de las embarcaciones.

 Las llamadas pinturas antifouling o antiincrustantes evitan la fijación de algas y de otras formas de vida, pero contienen productos conocidos como biocidas, sustancias químicas que destruyen esos organismos.
Científicos en Alemania estudiaron la superficie de semillas de una especie de palmera, Dypsis rivularis, que se dispersan en las corrientes oceánicas.

 "Examinamos la microestructura en la superficie de las semillas y vimos que tenían diminutas fibras que se movían constantemente, impidiendo la fijación de organismos marinos", explicó Katrin Mühlenbruch, del Centro de Innovación de Biomimética de la Universidad de Ciencias Aplicadas en Bremen.

 Usando una base de silicona, los científicos alemanes crearon una superficie artificial similiar a la de las semillas, con una cobertura de fibras, que está siendo probada actualmente en el mar.

“Los resultados iniciales son prometedores, pero aún tenemos un largo camino por recorrer. Nuestro objetivo es crear una pintura para recubrir el casco de las embarcaciones que esté inspirada en la naturaleza y que no sea tóxica".

"Esto permitiría al mismo tiempo evitar daños ambientales y hacer que los barcos sean más eficientes".

 Los diseños inspirados en la naturaleza tienen muchos antecedentes, incluyendo el caso famoso del ingeniero suizo George de Mestral que en 1941 creó el Velcro inspirado en los cardos adheridos al pelo de su perro. De Mestral percibió que la flor de cardo contenía pequeños ganchos flexibles que se pegaban a la felpa del tejido.
Otro ejemplo es el uso del sistema de ecolocación (a través del rebote de ondas) de los murciélagos para diseñar un bastón para invidentes.

Fuente: BBC Mundo.

Copiando de la naturaleza para una energía eficiente y sostenible: ballenas

 Las protuberancias de la aleta de una ballena jorobada, vista en la imagen en un ritual de apareamiento, se encuentran en el lado "equivocado". Los físicos están familiarizados con salientes en la curvatura de la zona trasera de las alas o aletas, pero en este caso se encuentran a por la zona delantera.

Fotografía de Jason Edwards, National Geographic

  En una ballena, las protuberancias ayudan a moverse sin esfuerzo por el agua en un ángulo mucho más pronunciado que lo que lo haría si no los tuviera. Un estudio de Harvard encontró que el ángulo de ataque (el ángulo entre la aleta y la dirección del flujo de agua) de una aleta de ballena jorobada puede ser de hasta 40 por ciento más pronunciada que una aleta lisa, dando a la ballena más control en el agua.

  Esto llevó al Dr. Frank E. Fish, biólogo de la Universidad de West Chester de Pennsylvania, a tratar de diseñar un aspa de ventilador de aire que se movía tan eficientemente como las aletas de una ballena para trasladar al animal a través del agua. El resultado fue WhalePower, una empresa con sede en Toronto que diseña las hojas de los ventiladores, turbinas, y más, inspirados en la piel de una ballena.

"Es la primera vez, con excepción de las ballenas y algunos peces fosilizados, que esto se ha hecho", dijo Stephen Dewar, Vicepresidente de Operaciones de WhalePower. "Todo el mundo sabía" que el borde de una hoja debe ser suave para facilitar el flujo de aire, pero la ballena jorobada ha demostrado que todos están equivocados.

"Hice documentales sobre la naturaleza en un momento en mi carrera", agregó Dewar. "Y yo me pregunté, '¿Para qué son las protuberancias de las ballenas jorobadas?' [La respuesta fue] 'Oh, sólo son lapas'. Pero no eran".

Fotografía cortesía de Joe Subirana, WhalePower

  En la actualidad, esta tecnología se está empleando en ventiladores industriales, donde los sistemas WhalePower mueven el aire un 25 por ciento más que los ventiladores convencionales con un uso de energía del 20 por ciento menos.

 Del mismo modo, WhalePower espera poder equipar las turbinas de viento con estos sistemas para aumentar la producción energética en un 20 por ciento y reducir la ruido asociado con las grandes turbinas.



Fuente: National Geographic

Copiando de la naturaleza para una energía eficiente y sostenible: anfibios

  Las patas de los anfibios podrían contener la clave para mejorar la eficiencia de una amplia gama de productos, desde vendajes médicos hasta neumáticos y todo tipo de adhesivos, según un investigador británico.

 Niall Crawford, de la Universidad de Glasgow, presentó las conclusiones de su trabajo a la conferencia anual de la Sociedad de Biología Experimental, que tuvo lugar en la ciudad escocesa.

 En el encuentro se discutieron avances en biomimética, como se conoce a la disciplina que busca inspiración en la naturaleza para soluciones ecoeficientes en diseño e ingeniería.

 Crawford estudió una especie de anfibio comúnmente denominada rana arborícola de White o rana aborícola de Australia (Litoria caerulea), cuyas patas tienen una extraordinaria capacidad de adherencia. 

 Las ranas arborícolas tienen en las extremidades pequeñas almohadillas, pero hasta ahora los científicos no habían logrado descifrar cómo lograban evitar la adherencia de polvo o suciedad.

 Los investigadores colocaron a los anfibios en plataformas rotativas en diferentes ángulos. Cuando las patas estaban sucias, las ranas inicialmente no lograban adherirse. Pero si daban algunos pasos, la segregación de mucus les permitía limpiar sus patas mientras se movían.

"Cuando la rana se desplaza, la segregación de mucus remueve las partículas de suciedad" Niall Crawford, Universidad de Glasgow

  Las ranas arborícolas tienen pequeños patrones hexagonales en sus patas. "Utilizan un sistema de autolimpieza, segregando mucus. Y al presionar sus patas contra la superficie aumentan la fricción. El mucus combinado con este movimiento les permite limpiar sus patas mientras andan", explicó Crawford.
"Cuando la rana se desplaza, la segregación de mucus remueve las partículas de suciedad. Si pudiéramos trasladar este sistema a nuestros diseños, podríamos crear adhesivos mucho más efectivos y reusables".

Fuente: BBC Mundo.