En el siglo XXI, la sustentabilidad se ha convertido en un factor fundamental tanto en el diseño como en el desarrollo de los negocios. Pero el desafío resulta cada día más difícil. Las nuevas tendencias apuntan a aprender las lecciones del mejor asesor conocido que cuenta con 3.800 millones de años de experiencia y una cantidad innumerable de diseños, estrategias y procesos exitosos en todo el mundo: la naturaleza. La Biomimética es una disciplina emergente que busca la emulación consciente de la vida para convertirse en una estrategia de supervivencia para alcanzar un futuro sostenible. Se trata de desentrañar los procesos de la naturaleza e identificar las oportunidades para su aplicación. Un enfoque que se ha revelado muy útil para encontrar nuevas soluciones a problemas bien conocidos en el ámbito de la arquitectura y el diseño de nuevos materiales.
Durante la mayor parte de la historia humana, la explotación de los recursos naturales, la introducción de nuevas tecnologías y el crecimiento de la población tuvieron un ritmo tan gradual que sus efectos resultaban imperceptibles en el transcurso de una vida. Sin embargo, a partir de la industrialización estos procesos comenzaron a acelerarse rápidamente -especialmente durante las últimas décadas- poniendo en peligro el delicado equilibrio del planeta.
Desde el siglo XIX -y como corolario de un largo proceso iniciado en los siglos anteriores-, el paradigma del racionalismo, el individualismo y el utilitarismo desembocó en un nuevo planteo de la relación del hombre con el medio ambiente: dominar la naturaleza.
Durante la primera mitad del siglo XX esta actitud persistió. Es recién cuando el problema de la contaminación en las ciudades comienza a ser insoslayable y el campo corre peligro de extinción cuando comienzan a surgir las primeras preocupaciones.
En 1972, la Organización de las Naciones Unidas organiza en Estocolmo la primera conferencia sobre Ambiente Humano, resultado de la cual surge el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) con la misión de alentar la participación de los estados participantes en el cuidado del medio ambiente y de mejorar la calidad de vida de la población sin comprometer la de las generaciones futuras. Fue la primera gran conferencia de la ONU sobre cuestiones ambientales internacionales y marcó un punto de inflexión en el desarrollo de la política internacional sobre el medio ambiente.
En 1983, la ONU crea la Comisión Mundial del Medio Ambiente y Desarrollo para formular una agenda global para el cambio y proponer estrategias ambientales de largo plazo. Después de tres años de labor, la comisión da a conocer su reporte conocido como el “Informe Brundtland”. Este informe analiza la forma en que la creciente población del mundo podría satisfacer sus necesidades durante el siguiente siglo, define el concepto de desarrollo sostenible y sigue siendo, aún hoy, un punto de referencia muy importante. Es el puntapié inicial de una larga serie de iniciativas que dieron origen al ambientalismo contemporáneo.
Los principios de Hannover
En 1991, en sintonía con la creciente preocupación por el medio ambiente, el Ayuntamiento de Hannover, Alemania, convoca al arquitecto William McDonough y al químico Michael Braungart para elaborar una guía de principios de diseño sostenible que se presentarían en la Feria Mundial de Hannover celebrada en el año 2000. El resultado de esta investigación fue el libro “Los Principios de Hannover: diseño para la sustentabilidad”, que fue presentado oficialmente en el Foro Urbano Mundial de la Cumbre de la Tierra de 1992 en Río de Janeiro.
Los Principios de Hannover, definidos hace ya más de dos décadas, siguen siendo un documento actual, comprometido con el concepto de pertenencia e interdependencia con la naturaleza. Estos 9 principios definen con creces los fundamentos de la arquitectura sostenible:
- Insistir en los derechos de la humanidad y la naturaleza de coexistir en condiciones saludables, solidarias, diversas y sostenibles.
- Reconocer la interdependencia. Los elementos del diseño humano interactúan y dependen del mundo natural con amplias y diversas repercusiones en todas las escalas. Ampliar las consideraciones de diseño para reconocer sus efectos incluso a la distancia.
- Respetar las relaciones entre espíritu y materia. Considerar todos los aspectos de los asentamientos humanos incluyendo la comunidad, la vivienda, la industria y el comercio, en términos de conexiones existentes y cambiantes entre la conciencia espiritual y material.
- Aceptar la responsabilidad de las consecuencias derivadas de las decisiones de diseño concernientes el bienestar humano, la viabilidad de los sistemas naturales y su derecho a coexistir.
- Crear objetos de valor seguro a largo plazo. No cargar a las futuras generaciones con los requisitos de un mantenimiento derivado de la creación descuidada de productos, procesos o normas.
- Eliminar el concepto de residuo. Evaluar y optimizar el ciclo de vida completo tanto de los productos como de los procesos para emular el estado de los sistemas naturales en los que no hay desperdicios.
- Confiar en las energías naturales. El diseño humano debería valerse del aporte perpetuo de la energía solar tal como ocurre en el mundo natural. Incorporar el uso de esta energía de forma eficiente, segura y responsable.
- Entender las limitaciones del diseño. Ninguna creación humana dura para siempre y el diseño no resuelve todos los problemas. Aquellos que diseñan y planifican deben practicar la humildad frente a la naturaleza. Tratar la naturaleza como modelo y mentor, y no como un inconveniente que hay que eludir o controlar.
- Buscar la mejora continua mediante el intercambio de conocimientos. Fomentar la comunicación directa y abierta entre colegas, clientes, fabricantes y usuarios para crear vínculos a largo plazo entre los principios de sustentabilidad y responsabilidad ética, y restablecer la relación entre los procesos naturales y la actividad humana.
Los Principios de Hannover fueron la primera expresión de una idea transformadora sobre la relación del diseño con la naturaleza basada en el respeto y el cuidado. Los procesos de la naturaleza son eficientes y regenerativos, no producen residuos ni contaminantes. Si aprendemos de ellos podremos crear materiales, edificios, lugares de trabajo y empresas con menos impacto negativo, más productividad y más saludables.
Biomimética
A lo largo de la historia, la actitud de los hombres con respecto a la naturaleza ha ido cambiando y lo cierto es que la humanidad ha aprendido muchas cosas de la observación de otras especies y de la adaptación de sus conductas para satisfacer las propias necesidades.
Leonardo da Vinci, por ejemplo, fue un gran alumno de la naturaleza y la utilizó como fuente de inspiración. Sus cuadernos están llenos de inventos estrechamente vinculados a los diseños que se encuentran en el mundo natural. Los hermanos Wright y otros pioneros observaban a las aves para desentrañar los misterios del vuelo. Los biólogos, investigadores y otros profesionales de las ciencias también han sido practicantes de biomimetismo. Existen varios ejemplos de la vida cotidiana de elementos creados a partir de diseños o procesos naturales, pero tal vez el más exitoso y conocido sea la cinta de abrojo –mejor conocido como Velcro®–, patentado en 1951 por el ingeniero suizo George de Mestral a partir del estudio de los frutos del cardo alpino.
La Biomimética es un nuevo enfoque para el desarrollo de diseños, productos y servicios que toma como fuente de inspiración la naturaleza. La disciplina toma su nombre de las palabras griegas “bios”, que significa vida, y “mimesis”, imitar.
Se puede decir que la Biomimética se consolidó en 1997 con la publicación del libro de Janine Benyus -pionera en la materia- “Biomimicry: innovation inspired by nature“. En este libro, Benyus demuestra de qué forma la naturaleza ha conquistado todos los rincones del planeta a lo largo de 3.800 millones de años sin contaminación y sin necesidad de hipotecar el futuro. La Biomimética puede ser utilizada con eficacia para resolver problemas dentro del ámbito de varias disciplinas, aprendiendo de la naturaleza. Las áreas donde se están llevando adelante las investigaciones incluyen la energía y la eficiencia de los recursos, la ingeniería de los materiales, la robótica, las estructuras livianas, la arquitectura y el diseño.
El enfoque de la Biomimética implica un cambio radical de actitud con respecto a la naturaleza. En lugar de verla como un simple proveedor de recursos, nos invita a evaluar nuestros diseños y soluciones tomando como modelo el mundo natural en términos de eficiencia, simplicidad de recursos y sustentabilidad. Nos impulsa a emular sus formas y sus procesos para aprender de qué manera la naturaleza produce nuevos elementos y evoluciona. Nos incita a estudiar cómo abordar el manejo de los residuos y la regeneración dentro del ciclo de vida.
Sin embargo, es importante señalar que la Biomimética no es sostenible por definición. Al igual que sucede con cualquier tipo de producto o proceso, los materiales y el procedimiento utilizados son una parte importante de su ciclo de vida y de su impacto ambiental. Ningún producto se convierte automáticamente en sostenible por el mero hecho de basarse en un proceso o en un diseño natural.
En el campo de la arquitectura y el diseño, que también se ha involucrado con la Biomimética, actualmente existen numerosos productos comerciales y varios edificios que han aprendido las lecciones de la naturaleza. Sin embargo, solo hay un número muy reducido de proyectos en todo el mundo que han integrado el concepto a gran escala.
El ejemplo de las termitas
El arquitecto africano Mick Pearce ha adoptado el modelo biomimético en el diseño del edificio Eastgate Centre en Harare, Zimbabwe, destinado a uso comercial y administrativo. La construcción utiliza sistemas pasivos de climatización basados en el gradiente térmico, los cuales están inspirados en la obra de un pequeño insecto: la termita.
Macrotermes michaelseni es un género de termita capaz de mantener la temperatura dentro de su nido día y noche con una variación de solo 1 grado (31°C ± 1ºC es la temperatura óptima para el cultivo de los hongos que consumen estos insectos), mientras que la temperatura en el exterior oscila entre los 3°C y los 42°C. Estos nidos en forma de montículo son estructuras de barro que pueden llegar a tener hasta 10 metros de altura; algunos tienen una forma aplanada y están orientados de tal forma que aprovechan al máximo el asoleamiento en los distintos momentos del día. También incluyen una red de túneles que se ramifican formando un sistema muy eficiente de ventilación junto con chimeneas abiertas o agujeros de ventilación.
Basado en esta analogía del termitero, el edificio Eastgate Centre no tiene aire acondicionado y, sin embargo, se mantiene fresco gracias a su sistema de ventilación. Por un lado, utiliza la masa de sus muros de albañilería como aislamiento debido a su alta inercia térmica y, por el otro, aprovecha las oscilaciones de la temperatura para mantener acondicionado el interior. Unos ventiladores extraen el aire fresco desde el atrio en la planta baja y lo llevan hacia los pisos superiores a través de unos plenos bajo el piso desde donde el flujo de aire fresco entra en cada oficina a través de orificios practicados en los zócalos. A medida que el aire se eleva y se calienta, es evacuado al exterior a través de 48 chimeneas de ladrillo. Durante las noches más frescas, grandes ventiladores envían aire a través de todo el edificio para enfriar los plenos bajo piso. Como resultado, el aire es mucho más fresco que el que produce un acondicionador que recicla el 30% del aire y el edificio utiliza solamente el 10% de la energía para ventilación de un edificio convencional de su tamaño.
→ Insertar foto de Eastgate Center con este epígrafe: Basado en la analogía del termitero, el edificio Eastgate Centre no tiene aire acondicionado y, sin embargo, se mantiene fresco gracias a su sistema de ventilación natural.
Aprendiendo de la naturaleza
La Biomimética permite a los diseñadores encontrar soluciones más inteligentes y sostenibles a través de la emulación de la naturaleza. En este sentido, el enfoque biomimético funciona como un sistema de dos vías: permite identificar las soluciones que ofrece la naturaleza para un problema determinado y, al mismo tiempo, investigar los diseños y procesos naturales para luego imaginar posibles aplicaciones para problemas humanos. He aquí algunos ejemplos:
Pintar con la luz
A diferencia de las pinturas convencionales usadas en la construcción que suelen contener pigmentos y una serie de productos químicos potencialmente tóxicos, muchos animales se valen de otra estrategia para conseguir una gran gama de tonalidades: el color estructural, que consiste en la producción de color a partir de superficies que cuentan con estructuras microscópicas lo suficientemente pequeñas como para interferir con la luz visible, a veces en combinación con pigmentos. Los colores estructurales, por lo tanto, no dependen de la composición química del objeto sino de la microestructura física de la superficie. Dependiendo del ángulo de observación las interferencias de los haces luminosos reflejados variarán en mayor o menor medida produciendo la percepción de distintos colores. Estas estructuras, que nunca se decoloran y que producen efectos más intensos que el pigmento, son de gran interés para los fabricantes de pinturas y cosméticos.
El efecto loto
Las hojas de ciertas especies, tales como la flor de loto, logran permanecer libres de contaminantes y suciedad. A través de su investigación, Wilhelm Barthlott descubrió que estas hojas poseen una superficie cubierta de pequeñas protuberancias y cristales de cera que fuerzan al agua a circular. Gracias a la irregularidad de la superficie las moléculas de tierra se levantan y son barridas por el agua que fluye. Barthlott y sus colegas, comenzaron a aplicar este concepto en la fabricación de productos tales como pintura para exteriores de edificios. Este efecto, que ahora se conoce como “efecto loto”, está siendo también aplicado en nuevos materiales tales como textiles, madera y vidrio.
→ Insertar foto de hoja de loto con este epígrafe: El “efecto loto” está siendo aplicado en la investigación de nuevos materiales tales como textiles, madera y vidrio.
La luz de las luciérnagas
La linterna de la luciérnaga cuenta con una superficie nanoestructurada que permite una generación de luz muy eficiente. Estudios realizados por un equipo de investigadores coreanos revelaron que la estructura altamente ordenada de esta superficie actúa como una capa antirreflectante que ayuda a reducir la pérdida de luz aumentando la eficiencia. Los investigadores, entonces, crearon una versión artificial de esta superficie y la utilizaron como una lente de LED de alta potencia.
Los resultados de esta experiencia mostraron un aumento significativo en la transmisión de la luz LED, comparable a un tratamiento antirreflejo convencional. Estas lentes LED son de bajo costo y se pueden utilizar en muchas aplicaciones que necesiten iluminación de alta potencia tales como la iluminación de fondo de las pantallas de cristal líquido, los flashes de las cámaras de los teléfonos móviles y la iluminación doméstica y comercial.
Conclusiones
Los recursos del planeta no son infinitos, por lo que resulta imperativo encontrar la manera de reducir el consumo de recursos y combustibles fósiles, utilizar la cantidad mínima de energía y de materiales y limitar la producción de residuos y desperdicios tóxicos.
La naturaleza trabaja con un impresionante principio de economía. Con muy pocos elementos (los 20 aminoácidos básicos de las proteínas más algunos otros elementos simples y superabundantes) puede generar ingeniosos diseños y sistemas con un amplio rango de propiedades y características sorprendentes. Opera sin el concepto de “residuo”, a temperatura ambiente y presión normal, adaptando perfectamente el material y el diseño con la función.
La emulación consciente de la vida puede convertirse en una poderosa estrategia de supervivencia, un camino hacia un futuro sostenible. Cada especie -incluso las extintas- representa una historia de éxito perfeccionada a través de millones de años de selección natural. ¿Por qué no aprender de lo que la evolución ha creado?
Los procesos de la naturaleza son eficientes y regenerativos, no producen residuos ni contaminantes. Si aprendemos de ellos podremos crear materiales, edificios, lugares de trabajo y empresas con menos impacto negativo, más productividad y más saludables.
FUENTE: FM&WORKPLACES #74
