10 may. 2015

El Diseño inspirado en la naturaleza y un Zoo de Robots Parte 1 .

Chameleon Tail

Uno de los recursos más importantes con los que cuentan los diseñadores industriales al momento de diseñar es el uso de la naturaleza como fuente de inspiración y como proveedora de soluciones técnicas, esto es lo que técnicamente se conoce como Biónica, Biosíntesis o Biomimética.

“La biónica es el arte de aplicar, a la solución de problemas técnicos, el conocimiento que poseemos sobre los sistemas vivientes”. Lucien Gerardin

Desde tiempos muy remotos grandes personajes estudiaban la naturaleza, uno de ellos Demócrito, filósofo griego que una vez dijo:

“De los animales somos alumnos en lo más importante: de la araña el tejido y el zurcido; de la golondrina en la albañilería… del cisne y el ruiseñor, en el canto por imitación”.

Existen dos conceptos muy relacionados entre si que contribuyen en la comprensión de la naturaleza y que son fundamentales para el momento de diseñar cualquier producto bajo el enfoque de la biomimética una de ellas es la proporción áurea y la segunda la secuencia de Fibonacci.

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También un personaje de referencia obligada y bien conocido por sus estudios es Leonardo da Vinci, resalta a nuestra mente la máquina para volar, hoy en día ya contamos con productos que ven realizados los sueños de da Vinci, mejor aun hace unos años se diseño el primer robot autómata volador, el Smartbird de Festo que viene a incorporarse al grupo de robots autómatas inspirados en el ahorro eficiente de energía de varios animales, de los cuales hablare mas adelante en la Parte 2 y son la razón por la cual llamo esta publicación un Zoológico de Robots.

(No podía desaprovechar la oportunidad de compartir esta animación sobre Da Vinci y su estudio sobre el vuelo de las aves creada para la serie Da Vinci’s Demons una de mis favoritas). 

Da Vinci's Demons Birds Flight Animation

Los científicos actualmente están evaluando nuevos sistemas naturales como el auto-ensamblaje de las perlas marinas, la fibra óptica natural de las esponjas de mar, la transformación solar de los girasoles, la reflexión de la luz de las mariposas, entre otros sistemas naturales.

Conozcamos algunos diseños inspirados en la naturaleza:

El efecto loto: las hojas de la flor de loto poseen estructuras conformadas por microcélulas y nanocristales de cera, que le permiten tener la propiedad de superhidrofobicidad, traducido en términos más coloquiales, son el mejor repelente del agua. Con estos estudios se pueden crear superficies inteligentes y  autolimpiables que pueden ser de mucha utilidad en lentes, envases, productos químicos, textiles, zapatos, vidrio o en instrumental médico que necesite una limpieza exhaustiva.

Trajes especiales de natación: utilizan una reproducción a escala milimétrica de la piel del tiburón, la cual posee unas diminutas escamas con una forma característica que disminuyen la fricción con el agua, permitiendo que el tiburón se desplace más rápido, no en vano es uno de los animales acuáticos más veloces.

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Surfing: tablas fabricadas con espuma de algas:  “El pasado mes de abril, un día antes del Earth Day, la Universidad de California - UC San Diego - dio a conocer un proyecto que promete transformar la cultura de la fabricación de tablas de surf en todo el mundo: tablas hechas a base de aceite de algas. Un desarrollo que definitivamente tendrá un impacto positivo en el medio ambiente. El proyecto inició hace varios meses por estudiantes de biologia de la Universidad de California en un taller donde se pretende producir biocombustibles a partir de aceite de algas. El taller, que ya ha puesto en funcionamiento varios autobuses en la ciudad de San Diego con biodiesel, explora la creación de un nuevo material a partir de algas”.

http://www.di-conexiones.com/surfing-tablas-fabricadas-con-espuma-de-algas/

El Tren bala de Shinkansen: es uno de los ferrocarriles más veloces del mundo y lo podemos ver en Japón, alcanza los 320 Km/h, casi que si parpadeas ni lo ves, los ingenieros y diseñadores tenían un problema con el intenso ruido que se generaba al atravesar los túneles, era molesto tanto para pasajeros como para habitantes de los alrededores, por esa razón estudiaron el comportamiento del Martin Pescador al entrar en contacto con el agua, un ave que produce mínimas salpicaduras y distorsiones al momento del impacto, lo que generó mayor velocidad, solucionó el problema del ruido y les permitió un mayor ahorro de energía.

XYZ Shoe: “Los avances en la tecnología debido al uso de las impresoras 3D está cambiando la cara de la creación de prototipos e impactando en la democratización de los medios de fabricación con aplicaciones en el diseño. Este zapato llamado XYZ Shoe fue desarrollado por el diseñador neozelandés Earl Stewart, en una exploración dentro del diseño y la diversidad o lo que él llama ‘diseño plural’, en su Tesis de Maestría de Escuela de Diseño de la Victoria University of Wellington en Nueva Zelanda. Con el uso de analogías biológicas y la implementación de la Biomimética (Biomimicry) en los procesos de diseño,  se buscan soluciones eficientes, económicas y especialmente únicas y singulares. En el proceso se utilizaron exploraciones con precisos modelos 3D de los pies y con el diseño paramétrico se hicieron interacciones y síntesis del crecimiento y división celular”.

http://www.di-conexiones.com/xyz-shoe-biomimetica-y-3d-print-para-caminar/

Concept Car - Pez Cofre: diseñado por Mercedes- Benz, su apariencia no es un simple capricho de los diseñadores, sino toda una lección de ingeniería aprendida de la naturaleza. Este pez puede nadar hasta seis veces el largo de su cuerpo en un segundo con muy poco esfuerzo. Eso motivó a un equipo de ingenieros, diseñadores y biólogos a trabajar en la construcción de este carro cuyo ahorro energético es notable. El vehículo consume tan solo 4,3 litros de combustible por cada 100 kilómetros (20 por ciento menos que un auto normal), en gran parte gracias a la aerodinámica aportada por el pez.

Biomecatronic: La robótica siempre se ha visto limitada por los computadores, pero como la tecnología computarizada continua avanzando, ha sido posible crear cálculos para un rango de movimiento mucho más amplio en los robots, uno de esos nuevos diseños es el sistema de manipulación “biomecatronic”, basado en la trompa de un elefante. Puede transportar carga pesada, expandirse y contraerse al inflar o desinflar unos sacos de aire que contiene en las vertebras.

 

Pabellón de Seda: “El Pabellón de Seda, una aproximación real a la fabricación de bio-digital, fue realizado por el MIT Media Lab en colaboración con el Wyss Institute de la Universidad de Harvard y la Tufts University, ambas en la ciudad de Boston y dirigido por la investigadora Neri Oxman”.

http://www.di-conexiones.com/pabellon-de-seda-tejidos-bio-digitales-en-estructuras-de-gran-escala/

Fuente de Agua Tropism Well: utiliza las leyes naturales de la física en la función” según el equipo de diseño Richard Harvey y Keivor Stainer. Una vez que la fuente te divisa, se genera un movimiento suave de reverencia con solo mover el agua de arriba hacia abajo desde la base, esto genera una experiencia interactiva con el usuario, el cual recibe el agua desde una jarra de vidrio hasta su vaso, esta es una forma diferente de beber agua en lugares públicos.

http://fabrica-di.blogspot.com/2011/10/el-buen-tropismo-fuente-de-agua-potable.html

Allí tienen solo algunos ejemplos de la naturaleza llevados al avance del diseño y de las tecnologías, recordemos que en nuestro planeta desde hace millones de años han existido los mejores ejemplos del buen diseño, son originales a su manera, no contaminan y aportan algo bueno a su ambiente, la próxima vez que necesitemos inspiración observemos el inmenso mundo de posibilidades que la naturaleza tiene para nosotros.

¿Has utilizado ya la biomimética o tienes pensado hacerlo?