Biologia
Páginas: 26 (6331 palabras)
Publicado: 7 de mayo de 2012
Asociación Argentina de Materiales
Registro N°ISSN 1668-4788
LA BIOLOGÍA INSPIRA NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS EN EL CAMPO DE LA CIENCIA DE LOS MATERIALES Y LA INGENIERÍA
Eduardo Alfredo Favret Instituto de Suelos. Centro de Investigaciones de Recursos Naturales (CIRN). Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CNIA). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). ConsejoNacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Tecnología “Prof. Jorge Sabato”, Universidad Nacional de General San Martín - Comisión Nacional de Energía Atómica (UNSAM-CNEA). E-mail: eafavret@cnia.inta.gov.ar
RESUMEN Se introduce el biomimetismo, su origen y objetivo. Se describe brevemente algunos ejemplos generales del mismo, para luego desarrollar temas másrelacionados con los materiales, tales como nuevos cerámicos, nuevas fibras y nuevos pegamentos a prueba de agua. Por último se informa sobre cuatro propiedades funcionales de ciertas superficies biológicas, producto de su micro-nanotopografía estructural y su química, que están siendo estudiadas y aplicadas a las superficies de materiales tecnológicos. Se concluye con un resumen de los puntosprincipales presentados. ABSTRACT The origin of Biomimetism is introduced and examples are shown. Some new biological materials, such as spider silk, abalone ceramic and mussel adhesive are analyzed. At last, biological surfaces with characteristic functional properties, due to their physical and chemical structure are presented with their technological applications. The paper concludes with a summary ofthe main points. propusieron los términos Biónica y Biomimetismo para describir una nueva INTRODUCCIÓN ciencia interdisciplinaria que estaba surgiendo Es bien sabido que numerosos inventos y que englobaba el estudio de sistemas utilizaron la naturaleza como fuente de biológicos para el desarrollo de nuevas inspiración, desde Leonardo Da Vinci (circa tecnologías. El biomimetismo/biónica se puede1500) estudiando el vuelo de los pájaros y su resumir como el diseño, construcción, diseño del Ornitóptero (figura 1), hasta los hermanos Wright con sus prototipos de evaluación y mantenimiento de sistemas máquinas voladoras. Un claro ejemplo fue la artificiales que imiten sistemas vivos o bien se inspiren en ellos [1-5]. invención del Velcro (VELours-CROchet) por el ingeniero suizo George deMestral (1950), un mecanismo de cierre tan usado hoy día por el hombre, cuyo desarrollo surgió de analizar la adherencia del abrojo en la pelambre de su perro (sistema de cierre denominado “hookloop”). Parte de la teoría de los sensores de infrarrojo fue una adaptación de mecanismos observados en la víbora de cascabel. Hasta el estudio de la semilla de la tipa (Tipuana tipu) permitió a los ingenierosconsiderar nuevos Figura 1. Leonardo Da Vinci, considerado el padre diseños para los paracaídas. de la biónica y uno de sus diseños para volar. El estadounidense J. Steele y el alemán O. Schmitt, en las décadas de 1950 y 1960,
Diciembre 2008 Volumen 5 N° 1
2
www.materiales-sam.org.ar
Asociación Argentina de Materiales
Registro N°ISSN 1668-4788
La abundancia de diseños eficientes ymultifuncionales en la naturaleza se debe a los 3.5 mil millones de años de evolución. Como establece la teoría de la selección de Darwin, los más eficientes mecanismos, la multifuncionalidad, los fuertes y livianos materiales sobrevivirán mientras que los diseños inferiores desaparecerán. Los ingeniosos mecanismos de la naturaleza llevaron a los científicos a crear nuevos sistemas en diversoscampos. Veamos algunos ejemplos. La planta llamada cardo ruso (Salsola tragus) ha inspirado a los ingenieros de la NASA para diseñar un medio de transporte que utiliza la fuerza del viento para moverse, con el objeto de ser usado en Marte donde los fuertes vientos predominan. El cardo ruso (figura 2) es una planta similar a un ovillo que en otoño se seca y se desprende de su raíz, y es libremente...
Registro N°ISSN 1668-4788
LA BIOLOGÍA INSPIRA NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS EN EL CAMPO DE LA CIENCIA DE LOS MATERIALES Y LA INGENIERÍA
Eduardo Alfredo Favret Instituto de Suelos. Centro de Investigaciones de Recursos Naturales (CIRN). Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CNIA). Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). ConsejoNacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Instituto de Tecnología “Prof. Jorge Sabato”, Universidad Nacional de General San Martín - Comisión Nacional de Energía Atómica (UNSAM-CNEA). E-mail: eafavret@cnia.inta.gov.ar
RESUMEN Se introduce el biomimetismo, su origen y objetivo. Se describe brevemente algunos ejemplos generales del mismo, para luego desarrollar temas másrelacionados con los materiales, tales como nuevos cerámicos, nuevas fibras y nuevos pegamentos a prueba de agua. Por último se informa sobre cuatro propiedades funcionales de ciertas superficies biológicas, producto de su micro-nanotopografía estructural y su química, que están siendo estudiadas y aplicadas a las superficies de materiales tecnológicos. Se concluye con un resumen de los puntosprincipales presentados. ABSTRACT The origin of Biomimetism is introduced and examples are shown. Some new biological materials, such as spider silk, abalone ceramic and mussel adhesive are analyzed. At last, biological surfaces with characteristic functional properties, due to their physical and chemical structure are presented with their technological applications. The paper concludes with a summary ofthe main points. propusieron los términos Biónica y Biomimetismo para describir una nueva INTRODUCCIÓN ciencia interdisciplinaria que estaba surgiendo Es bien sabido que numerosos inventos y que englobaba el estudio de sistemas utilizaron la naturaleza como fuente de biológicos para el desarrollo de nuevas inspiración, desde Leonardo Da Vinci (circa tecnologías. El biomimetismo/biónica se puede1500) estudiando el vuelo de los pájaros y su resumir como el diseño, construcción, diseño del Ornitóptero (figura 1), hasta los hermanos Wright con sus prototipos de evaluación y mantenimiento de sistemas máquinas voladoras. Un claro ejemplo fue la artificiales que imiten sistemas vivos o bien se inspiren en ellos [1-5]. invención del Velcro (VELours-CROchet) por el ingeniero suizo George deMestral (1950), un mecanismo de cierre tan usado hoy día por el hombre, cuyo desarrollo surgió de analizar la adherencia del abrojo en la pelambre de su perro (sistema de cierre denominado “hookloop”). Parte de la teoría de los sensores de infrarrojo fue una adaptación de mecanismos observados en la víbora de cascabel. Hasta el estudio de la semilla de la tipa (Tipuana tipu) permitió a los ingenierosconsiderar nuevos Figura 1. Leonardo Da Vinci, considerado el padre diseños para los paracaídas. de la biónica y uno de sus diseños para volar. El estadounidense J. Steele y el alemán O. Schmitt, en las décadas de 1950 y 1960,
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La abundancia de diseños eficientes ymultifuncionales en la naturaleza se debe a los 3.5 mil millones de años de evolución. Como establece la teoría de la selección de Darwin, los más eficientes mecanismos, la multifuncionalidad, los fuertes y livianos materiales sobrevivirán mientras que los diseños inferiores desaparecerán. Los ingeniosos mecanismos de la naturaleza llevaron a los científicos a crear nuevos sistemas en diversoscampos. Veamos algunos ejemplos. La planta llamada cardo ruso (Salsola tragus) ha inspirado a los ingenieros de la NASA para diseñar un medio de transporte que utiliza la fuerza del viento para moverse, con el objeto de ser usado en Marte donde los fuertes vientos predominan. El cardo ruso (figura 2) es una planta similar a un ovillo que en otoño se seca y se desprende de su raíz, y es libremente...
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