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Energía frutal, lentes de araña: soluciones inspiradas en la naturaleza en 2020

Los seres humanos dependen del mundo natural para todo, pero la naturaleza también es una fuente de inspiración para el diseño de vanguardia y
Los seres humanos dependen del mundo natural para todo, pero la naturaleza también es una fuente de inspiración para el diseño y la tecnología de vanguardia.


El cambio climático y la pérdida de biodiversidad están poniendo al descubierto nuestra dependencia del mundo natural para todo, desde los alimentos que comemos hasta el aire que respiramos.


por Eléonore Hughes


Pero la naturaleza también ofrece la solución a otros problemas, inspirando el descubrimiento científico de muchas formas inesperadas.

La naturaleza es «una fuente de inspiración para la ciencia, porque ha descubierto la forma en que la Tierra sustenta la vida», dijo Lex Amore del Instituto de Biomimetismo.

«Es imperativo que miremos los planos biológicos que han tenido éxito durante milenios para lanzar ideas innovadoras más rápido».

Desde la apestosa fruta de durian que podría cargar coches eléctricos hasta esponjas marinas que podrían ayudar a construir mejores naves espaciales, aquí hay una selección del trabajo científico de este año inspirado en la naturaleza.

Avispas parasitarias

La eliminación de tumores y coágulos de sangre mediante una cirugía mínimamente invasiva pronto será más fácil gracias a una aguja flexible, ultradelgada y orientable inspirada en avispas parásitas.

Estos formidables insectos inyectan sus huevos en huéspedes vivos como las orugas a través de una aguja hueca llamada ovipositor.

Los científicos de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos estudiaron el mecanismo de liberación del ovipositor, con cuchillas que se deslizan hacia arriba y hacia abajo alternativamente, utilizando la fricción para empujar los huevos.

Los científicos pueden usar seda de araña para hacer lentes ópticos
Los científicos pueden usar seda de araña para hacer lentes ópticos

Los investigadores diseñaron una aguja compuesta por varillas deslizantes que imitan al ovipositor, según un estudio reciente de Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

Dicen que la nueva aguja es capaz de llegar a partes del cuerpo profundamente enterradas para inyectar medicamentos o eliminar formaciones dañinas, mientras minimiza el trauma y el tiempo de recuperación del paciente.

Este es un resultado completamente diferente al de los objetivos de las avispas parásitas, cuyas larvas a menudo devoran a su huésped oruga desde el interior.

seda de araña

Las arañas fabrican seda para enredar insectos desprevenidos, pero ahora los humanos pueden usarla para fabricar lentes ópticos capaces de representar virus que son invisibles a simple vista.

En un estudio de junio publicado en el Journal of Applied Physics , los científicos dijeron que usaron seda de dragalina de papá-piernas largas, que forma el marco de una red, como soporte para la lente.

En los experimentos, cubrieron un hilo de seda de araña con cera y luego gotearon resina sobre él. A medida que se condensaba, la seda formó naturalmente una cúpula, que los investigadores hornearon en un horno ultravioleta.

La lente óptica resultante es del tamaño de un glóbulo rojo y podría usarse para representar objetos a nanoescala como virus o el interior de tejido biológico.

Como la lente está hecha de material natural y no tóxico, se puede usar con seguridad dentro del cuerpo.

¿Podrá algún día cargar tu teléfono móvil la fruta más olorosa del mundo?
¿Podrá algún día cargar tu teléfono móvil la fruta más olorosa del mundo?

Esponja de mar

Una esponja marina intrincadamente enrejada llamada canasta de flores de Venus que se encuentra en las profundidades del Océano Pacífico podría inspirar rascacielos más fuertes, puentes más largos y naves espaciales más ligeras, según un estudio de septiembre publicado en Nature Materials .

Los científicos descubrieron que la estructura del esqueleto tubular de la esponja le da una relación resistencia-peso más alta que los diseños tradicionales que se han utilizado durante siglos para edificios y puentes.

«Hemos estado estudiando las relaciones estructura-función en los sistemas esqueléticos de las esponjas durante más de 20 años, y estas especies continúan sorprendiéndonos», dijo el coautor James Weaver, científico de la Universidad de Harvard.

Fruta apestosa

Para algunos son suculentos y deliciosos, para otros son tan abrumadoramente apestosos que habitualmente están prohibidos en las habitaciones de hotel en todo el sudeste asiático.

Pero la fruta durian puede estar a punto de agregar una nueva razón inesperada a su fama: ayudar a cargar teléfonos móviles y autos eléctricos.

En un estudio de febrero publicado en el Journal of Energy Storage, los científicos describieron cómo fabricaban materiales extremadamente ligeros y porosos llamados aerogeles de la fruta.

Los aerogeles son «grandes supercondensadores», que se asemejan a depósitos de energía que distribuyen energía sin problemas, dijo el coautor y profesor asociado de la Universidad de Sydney Vincent Gomes.

Si el bambú se calienta en el microondas, se vuelve el doble de fuerte
Si el bambú se calienta en el microondas, se vuelve el doble de fuerte

«(Los supercondensadores) pueden almacenar rápidamente grandes cantidades de energía dentro de un dispositivo del tamaño de una batería pequeña», dijo.

Luego pueden suministrar energía para cargar dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles en unos pocos segundos, agregó.

Edificios de bambú

Los automóviles, aviones y edificios están hechos principalmente de acero, hormigón o ladrillo.

El bambú ha despertado interés como material de construcción versátil. Pero, ¿cómo hacerlo lo suficientemente fuerte? En un estudio de mayo publicado en ACS Nano , los investigadores dijeron que habían encontrado una respuesta.

Al eliminar parcialmente la lignina, una sustancia orgánica que forma tejido leñoso, y calentar el bambú en el microondas, los investigadores dijeron que su fuerza casi se duplicó.

El bambú ya se utiliza para construir casas y puentes, pero este nuevo descubrimiento puede aumentar aún más su popularidad como una alternativa ligera, de rápido crecimiento y sostenible a los materiales contaminantes.

Desde los bosques hasta las profundidades de los océanos, Amore del Biomimicry Institute dijo que había «mucha inteligencia» para aprovechar en el mundo natural .

«Podemos utilizar la biomimetismo, esta práctica de estudiar la naturaleza y replicar sus estrategias en el diseño, no solo para aprender de la sabiduría de la naturaleza, sino también para curarnos a nosotros mismos, ya este planeta, en el proceso».


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