Pablo Freire

Química, biomimetica y sensores PARTE 1
BIOMIMETICA
El empleo y mención específica de la biomimetica comenzó a delinearse a mediados del siglo veinte, aunque la tendencia natural del hombre de imitar a la naturaleza no tiene fecha cierta, ya que consciente o inconscientemente la naturaleza ha sido imitada por el hombre desde la prehistoria hasta nuestros días. Según el pensamientoaristotélico, la base del aprendizaje es la mimesis (del griego mimeisis: imitar) que es connatural al hombre, al cual Aristóteles define como un animal mimético.
Ejemplos famosos documentados son los desarrollos de Leonardo Da Vinci en 1500, quien aplico sus estudios de la naturaleza a prácticamente todos sus diseños (ornitóptero, submarino) y que en su Codex atlanticus y otros códices describió conabsoluto detalle no solo la anatomía de los animales sino también aspectos físicos del vuelo, flujos de aire y de agua en el caso de los peces.
Hay muchísimos ejemplos de la imitación y adaptación de sistemas y procesos biológicos a sistemas y diseños de ingeniería. Un ejemplo emblemático es el del jardinero ingles del siglo XIX Joseph paxton quien para diseñar la cubierta del cristal palace en hidepark en 1851, una increíble construcción de vidrio y hierro, se baso en el nenúfar victoria amazónica (planta acuática), cuyas aparentemente delicadas hojas de hasta 2 metros de diámetro podían soportar al menos 40 kg de peso gracias a un sistema de nervaduras que poseen en su reverso.
Gustavo Eiffel construyo su estructura basándose en los estudios realizados por el anatomista Hermann Von Meyery el ingeniero Karl Cullman, quienes estudiaron la red de crestas en la cabeza del fémur las cuales permiten al hueso soportar cargas fuera de centro. La torre Eiffel usa una serie de tirantes de hierro y clavos que reproducen la estructura del fémur.
En 1960 el comandante Jack Steele, de la U.S air forcé empleo el término “biónica” para referirse al objetivo de su investigación focalizada en el“Análisis del funcionamiento real de los sistemas vivos y, una vez descubiertos sus trucos, materializarlos en los aparatos”. La biónica (bionics) puede definirse como una rama de la bioingeniería que busca integrar sistemas biológicos y electromecánicos.
BIOSENSORES
Los llamados biosensores abarcan todo estos aspectos anteriormente descriptos en lo que concierne al espíritu biomimetico de sudiseño. La principal revista internacional a difundir los resultados de la investigación, diseño, desarrollo y aplicación de biosensores “biosensors and bioelectronics”, expone en su página web una definición avalada por la International Unión of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) la cual describe los biosensores como dispositivos analíticos que utilizan reacciones bioquímicas especificasproducidas por “bioentidades” que generan una señal en respuesta a la detección de una sustancia química definida.
En el siglo XX ya se utilizan de rutina diferentes métodos electroquímicos que presentan alta sensibilidad en la detección de distintas moléculas blanco las cuales en el ámbito de la química analítica se denominan analito. En un proceso de continuos avances los limites de detección vandisminuyendo progresivamente hasta llegar a detección en el orden de partes por millón (ppm) y partes cada mil millones (ppb, en ingles). Un nuevo impulso se logra a partir de la segunda parte del siglo XX con el uso generalizado de métodos cromatograficos, aplicados no solamente a la química separativa si no ahora también a la especificación cuantitativa, y el uso de técnicas detección en flujoreducen aun mas los limites de detección hasta determinarse diversos analitos en partes por trillón. Estos avances se producen en paralelo a enormes avances en electrónica, con su hito fundacional a partir de la invención del transistor de estado sólido hacia 1947, que permitió obtener señales con tiempos de respuesta rápido, mejorar la relación señal/ruido, promediar y almacenar señales, y en...