La biomimética es un enfoque interdisciplinario que se inspira en los diseños, procesos y sistemas de la naturaleza para resolver problemas humanos y desarrollar innovaciones tecnológicas, arquitectónicas y de diseño sostenible. 

La naturaleza ha desarrollado soluciones efectivas a lo largo de millones de años de evolución, lo que ofrece una fuente rica de inspiración para innovaciones tecnológicas. Las soluciones naturales suelen ser eficientes y sostenibles, lo que impulsa el desarrollo de tecnologías más avanzadas y respetuosas con el medio ambiente.

Los sistemas naturales funcionan en ciclos cerrados, donde los desechos de un proceso se convierten en recursos para otro. Al imitar estos principios, la biomímesis promueve el desarrollo de productos y procesos constructivos que minimizan el desperdicio y el uso de recursos no renovables. Por ejemplo, la reutilización de materiales y la optimización de recursos energéticos están inspiradas en los ciclos ecológicos.

Al observar cómo las plantas, los animales y los sistemas naturales resuelven desafíos estructurales, energéticos y de sostenibilidad, los arquitectos e ingenieros pueden diseñar edificios más eficientes, resistentes y sostenibles.

La biomímesis promueve además, una relación más estrecha entre los seres humanos y el entorno natural. En lugar de explotar los recursos naturales, fomenta la observación y la comprensión de cómo funciona el mundo natural para aplicar esas lecciones a nuestras actividades, espacios habitables y desarrollos.

Principios de la biomimética

1. Formas y estructuras naturales: Las formas geométricas de organismos como los corales, conchas o colmenas de abejas son muy eficientes en términos de peso y resistencia. Esto ha sido adaptado a la construcción para diseñar estructuras más ligeras pero resistentes.
2. Materiales inspirados en la naturaleza: Algunos materiales de construcción imitan la estructura molecular de organismos naturales. Por ejemplo, el desarrollo de concreto autorreparable que funciona como el tejido óseo, capaz de regenerarse ante pequeñas grietas.
3. Eficiencia energética: Inspirarse en la estructura de los termiteros ha permitido crear edificios con ventilación natural y ahorro energético. Los termiteros logran mantener temperaturas estables en ambientes cálidos, y este principio se ha aplicado en edificios como el Eastgate Centre en Zimbabue.
4. Fachadas bioinspiradas: Las fachadas de algunos edificios están diseñadas para reaccionar al entorno de manera similar a las pieles de ciertos animales. Por ejemplo, fachadas que se abren y cierran en función de la luz solar, como hacen algunos reptiles.
5. Imitación de ecosistemas: La biomimética busca aprender cómo los ecosistemas naturales gestionan los recursos de manera eficiente y sostenible. Esto incluye la creación de sistemas de producción y consumo que imiten los ciclos cerrados de la naturaleza, donde nada se desperdicia.
6. Sistemas de captación de agua: Imitando la capacidad de ciertos organismos para recolectar agua en ambientes secos, se han diseñado sistemas para recolectar agua de la niebla o de la humedad ambiental, integrados en edificios. Las estructuras de los cactus, por ejemplo, almacenan agua eficientemente en sus tejidos para conservar energía en la tierra deshidratada.
7. Control térmico: Los organismos naturales se han adaptado a cambios climáticos y ambientales extremos. Al estudiar sus mecanismos de adaptación, podemos diseñar sistemas y estructuras que sean más resistentes a las fluctuaciones climáticas, como edificios que aprovechan la ventilación natural.

Ejemplo de aplicaciones en la arquitectura

En el contexto de las estructuras con hongos, la biomimética juega un papel clave, ya que los hongos presentan propiedades únicas que los hacen útiles para aplicaciones de diseño y construcción.

Carlo Ratti Associati, un reconocido estudio de arquitectura y diseño con sede en Italia, ha estado explorando el uso de materiales naturales y sostenibles en sus proyectos. Uno de sus desarrollos más innovadores es una estructura arquitectónica hecha a base de hongos. Este proyecto fue presentado en la exposición “The Living” en la Design Week de Milán.

La idea detrás de este tipo de arquitectura es crear edificios que sean no solo ecológicos, sino también biodegradables. Los hongos, particularmente el micelio (la parte vegetativa del hongo), tienen propiedades que permiten que se utilicen como materiales de construcción. El micelio crece rápidamente, es ligero y tiene capacidades aislantes naturales, lo que lo convierte en una alternativa ecológica y eficiente a los materiales tradicionales como el concreto y el acero.

Desde el punto de vista biomimético, el micelio es un ejemplo de cómo la naturaleza utiliza estructuras reticuladas para maximizar la resistencia y minimizar el uso de recursos. En la naturaleza, los hongos son capaces de descomponer materiales complejos y colonizar rápidamente grandes áreas, aprovechando su forma y estructura única. Imitar estas propiedades ha llevado a la creación de materiales ligeros, resistentes y autorreparables inspirados en el micelio.

Este proyecto experimental busca inspirar una nueva forma de pensar en la construcción, donde los edificios podrían cultivarse en lugar de construirse.

Además de la estructura en sí, el proyecto de Carlo Ratti Associati con hongos resalta el potencial de los biomateriales para revolucionar la industria de la construcción, proporcionando soluciones sostenibles frente a los desafíos medioambientales actuales.

La naturaleza aborda problemas con principios fundamentales que podemos adaptar:

1. Optimización de recursos

La naturaleza busca la máxima eficiencia con el mínimo consumo de recursos. Por ejemplo:

• Las raíces de las plantas crecen en patrones que maximizan la absorción de agua y nutrientes con el menor esfuerzo, lo que ha influido en diseños de redes de distribución de agua.

2. Adaptación a cambios

Los organismos naturales se adaptan a cambios en su entorno a través de procesos que permiten la supervivencia en condiciones extremas.

• Los osos polares, por ejemplo, han desarrollado pieles gruesas y un metabolismo que les permite sobrevivir en ambientes muy fríos.
• Las bacterias son capaces de evolucionar rápidamente para resistir antibióticos, lo que nos da pistas sobre cómo crear tecnologías adaptables y resilientes.

3. Resiliencia y auto-reparación

Muchos sistemas naturales tienen la capacidad de repararse y regenerarse después de daños.

• El tejido óseo humano se regenera tras una fractura. Este principio se ha replicado en materiales de construcción autorreparables, como el concreto que contiene bacterias que sellan grietas.
• Los árboles cicatrizan sus heridas mediante el crecimiento de nueva corteza, inspirando soluciones para la recuperación de materiales dañados.

4. Estructuras ligeras pero fuertes

La naturaleza utiliza estructuras ligeras y eficientes para soportar grandes cargas con el menor material posible.

• Las telarañas, por ejemplo, son increíblemente fuertes para su tamaño y han inspirado el diseño de materiales ultraligeros y resistentes.
• Las celdas hexagonales de las colmenas y panales son una solución geométrica altamente eficiente, que usa el menor material posible para almacenar miel con gran resistencia estructural. Este principio ha sido aplicado en el diseño de estructuras livianas pero resistentes en la construcción de techos y pavimentos.
• Los huesos de las aves, aunque livianos para facilitar el vuelo, son extremadamente fuertes, lo que ha influido en el diseño de estructuras arquitectónicas y aerodinámicas.

5. Ciclos cerrados y sin residuos

En los ecosistemas naturales, los desechos de una especie o proceso son aprovechados como recursos por otra. Esto da lugar a sistemas sin desperdicio, una práctica crucial para la sostenibilidad.

• Los bosques son un ejemplo perfecto de ciclos cerrados, donde las hojas caídas se descomponen y se convierten en nutrientes para nuevas plantas.
• Este principio ha inspirado el desarrollo de procesos industriales basados en la economía circular, donde los productos al final de su vida útil se reciclan o reutilizan.

6. Colaboración y simbiosis

En la naturaleza, la colaboración entre especies es fundamental para la supervivencia. Las relaciones simbióticas permiten que diferentes organismos se beneficien mutuamente.

• El pez payaso y la anémona de mar tienen una relación simbiótica: el pez se protege entre los tentáculos venenosos de la anémona, mientras que esta se beneficia de los restos de comida del pez.
• Este tipo de colaboración ha inspirado la creación de comunidades autosuficientes y sostenibles que aprovechan la sinergia entre diferentes componentes, como los sistemas agrícolas integrados.

Beneficios de la biomimética

1. Sostenibilidad: La naturaleza ha desarrollado soluciones eficientes en el uso de recursos, lo que hace que las innovaciones biomiméticas sean más ecológicas y menos dependientes de recursos no renovables.
2. Eficiencia energética: Al imitar sistemas naturales, es posible crear tecnologías que consumen menos energía. Esto es esencial para el diseño de edificios, sistemas de transporte y productos que requieren menos energía para funcionar.
3. Innovación revolucionaria: La biomimética ha permitido avances en diversas industrias que no serían posibles sin observar y estudiar la naturaleza como fuente de inspiración.
4. Mejora de la calidad de vida: Soluciones biomiméticas como los materiales más ligeros y resistentes, tecnologías más avanzadas y fuentes de energía más limpias contribuyen directamente a mejorar la vida de las personas.

Con el creciente enfoque en la sostenibilidad y el uso responsable de los recursos, la biomimética se presenta como una herramienta clave para enfrentar los desafíos actuales donde se crean edificios que imitan la eficiencia energética de organismos y ecosistemas naturales donde el diseño de ventilación natural y la gestión pasiva del agua están inspirados en estos principios.

Imitar los sistemas naturales para construir permite diseñar edificios y estructuras que no solo son más eficientes y sostenibles, sino que también se integran mejor con su entorno y pueden adaptarse a los cambios. A través de este enfoque, es posible diseñar productos, edificios y tecnologías más eficientes, sostenibles y en armonía con el medio ambiente. 

El biomimetismo promueve soluciones que no solo son eficientes, sino también sostenibles, ya que imita procesos que se han optimizado durante millones de años de evolución.