Biomimética: La biblia de la innovación sostenible

Con esa idea nació en 2018, en Barcelona, el Biomimetic Sciences Institute (BSI) o Instituto de Ciencias Biomiméticas , una fundación sin ánimo de lucro que tiene como líneas de trabajo la investigación, la formación y la divulgación. Así, Pere Monràs Vinyes , reconocido oncólogo y presidente del Instituto, junto a Jorge I. Aguadero , responsable de comunicación, han escrito el libro `Del error al asombro´, que viene a establecer que desde la revolución industrial la mecánica de movimiento era acción-reacción, ahora con el Covid se ha puesto en evidencia una imprevisibilidad que supone mirar todas las cosas desde diferentes puntos de vista, y la biomimética es una lógica de pensamiento que puede servir de referente.

Carmen Sanfrancisco , CEO del BSI viene a concretar «Somos un instituto que opera más como un hub de investigación. Y la biomímesis supone entender tanto los materiales como los procesos de la naturaleza. Así, tenemos desde hormigueros que tienen cientos de hormigas, y pese a ello no hay atascos, hasta la ingeniería de puentes inspirados en la médula de los huesos ». Participan en programas de innovación como Horizonte Europa, Erasmus+ y programas bilaterales , interactúan con unos 400 científicos, y para aunar conocimiento surgió la idea de hacer una red de estaciones científicas con laboratorios de todo el mundo, el concepto de estas estaciones se basan en la idea de un hormiguero que es un `ejército´ sostenible en acción.

En esta línea de colaboración también nos encontramos Biomimicry Iberia , es una red de agentes de cambio con sedes locales en Granada, Barcelona y Madrid. Carlos Sáez Comet , miembro desde hace diez años, señala que la biomimética se puede aplicar a casi cualquier campo, desde diseño de nuevos productos a procesos de comunicación y organización, y supone una mejora de los recursos usados dentro de una empresa. Biomimicry Iberia se creó en 2006 para la formación y la consultoría de empresas y han participado en el proyecto de la UE ` Biomimicry for entrepreneurs´ , en 2019, con el fin de generar contenido para que diseñadores e ingenieros conocieran las bases del método biomimético. Un ejemplo de ello, es como algunos componentes de Biomimicry Iberia presentaron a concurso una turbina para ser accionada por las olas inspirada en el pico del pelícano , ultraligera, con una mejora del 25% en relación a turbinas del mismo tamaño, además de usar menos recursos en su fabricación.

Sáez si bien señala que en España la biomimética es incipiente, en el resto de Europa, Asia y Estados Unidos está avanzando rápidamente, se están creando grados y másteres en universidades, y prueba de este aumento es el número creciente de publicaciones científicas, patentes, y convocatorias oficiales que trabajan específicamente esta idea en la UE. Y ellos celebrarán un congreso nacional en Granada de biomimética entre el 5 y 7 de noviembre.

Casos concretos que demuestran las aplicaciones de la biomimética se pueden encontrar en un equipo de investigadores médicos estadounidense que se fijaron en la forma que tienen las púas del puercoespín que son capaces de penetrar en la piel humana, aplicando un 25% menos de fuerza , en comparación con una aguja tradicional, eso facilitaría las punciones lumbares y ha favorecido el desarrollo de agujas hipodérmicas y de agujas para vías en los hospitales. Asimismo, los miembros de la empresa Sharklet Technologies analizaron la piel del tiburón que tiene antiadherencia bacteriana y el agua le resbala ampliamente , y desarrollaron catéteres para tractos urinarios y sondas que reducen en torno a un 80% la adhesión de las bacterias ultrarresistentes , que causan más muertes al año que los accidentes de coche y de cáncer juntos.

Ejemplos locales son: la central de generación solar que había en una planta de Abengoa, en el sur de España, en el cual todos los paneles solares fueron diseñados para estar dispuestos como las semillas de un girasol para ser más eficiente; Y en Barcelona existe Mimetis , es una spin-off de la Universidad Politécnica de Cataluña , fabrican hidroxiapatita, que es un componente de los huesos, para la generación de implante óseo y dental.

Y un ejemplo paradigmático de futuro es la Simbiosis Industrial de la ciudad de Kalundborg, en Dinamarca. Por ejemplo, el exceso de calor de una compañía eléctrica sirvió también para calentar las piscifactorías, y los lodos que se producían en la crianza del pescado se utilizaron para la fermentación de hongos en una planta de fabricación de medicamentos. De esta forma la ciudad prácticamente no tiene residuos industriales , reduciendo la utilización de materiales contaminantes y elementos químicos peligrosos gracias a la biomimética. Todo ello recuerda lo que decía, una figura clave en la aplicación de la biomimética, Leonardo Da Vinci: «La naturaleza es la fuente del conocimiento verdadero. Tiene su propia lógica, sus propias leyes, no tiene efecto sin causa ni invención sin necesidad».

Bajo esa filosofía se mueve en España el proyecto Bee Agritech , José Miguel León , ingeniero agrónomo, junto con otras dos compañeras fueron sus creadores. Se asienta en la idea de economía circular, replicando el ciclo natural de los bosques , donde no existe una fertilización, sino que son los mismos componentes del bosque los que se autofertilizan. El ingeniero detalla «nos concentramos en la producción de fertilizantes a base de microorganismos eficientes, que complementamos con compuestos vegetales y minerales, para la obtención de un biofertilizante». Este proyecto permite la producción de biofertilizantes a un coste menor lo que minimiza la factura del agricultor, especialmente hoy en día en que los fertilizantes sintéticos están aumentando su precio por el elevado coste de la energía, siendo este el momento propicio para que estos productos puedan desarrollarse.

España es el quinto mayor productor orgánico del mundo y el primero de Europa , es el que más exporta a nivel europeo y tiene mucho potencial a nivel mundial. León apunta «el sector agrícola orgánico está creciendo alrededor de un 7% al año ». Las empresas más punteras hoy, hace siete años no existían y todavía hay una parte del mercado no satisfecho, lo que da una oportunidad para el desarrollo de nuevos emprendimientos.

Un emprendimiento de largo recorrido es el que llevó a cabo la empresa gallega Fobos Solutions. Sus miembros venían del campo de la aeronáutica y de la experimentación con drones e implementaron una patente del CSIC. Miles de horas después y pasados cinco años en los que trabajaron con biólogos y control medioambiental para imitar el vuelo de las aves dieron como resultado Gavizor, un dron biomimético con forma a de ave rapaz , lo llaman cetrería robótica. Fabricado en su totalidad en Vigo, controla la fauna aviar , y como matiza Marcos Carrera , CEO de Fobos su función es ahuyentar las aves. Y la empresa tiene proyección internacional, «lo hemos aplicado en Ecuador para la industria camaronera, en la industria del salmón en los cerros Noruega o en la minería, en Chile, para evitar que aves protegidas de la zona se acercasen a productos nocivos. Y donde más estamos trabajando es en los aeropuertos. Gavizor ha sido probado en climas extremos , como el desierto de Atacama o en la cordillera de los Andes. Y ahora están buscando crear alianzas en Europa para ampliar su rango de acción», explica Carrera.

Hablando de altos vuelos, la empresa BEOnchip , de Rosa Monge, fue la primera de España en aplicar la tecnología del órgano en chip, que pretende reproducir de la manera más fidedigna posible el entorno biomimético que tienen las células cuando están en un ser vivo, pero de una manera controlada en un laboratorio. Monge, que creó esta ‘spinoff’ en 2016 en la Universidad de Zaragoza , aclara «se puede construir casi cualquier órgano sano o con una patología , dado que la aplicación que tiene esta tecnología es para el desarrollo de nuevos fármacos o compuestos, y en el proceso retrasar la experimentación animal». Además participan en proyectos europeos, están trabajando en modelos cardíacos y en modelos de piel , generan los dispositivos que permitan el cultivo biomimético. Desde que nacieron lo hicieron con una visión internacional y la facturación, en su mayor parte, viene de fuera de España. «Cada vez la gente es más consciente de la necesidad de usar modelos respetuosos que caminan hacia una mayor sostenibilidad», apunta Monge.

Mirar en nuestro entorno es algo que también hace la empresa familiar Festo que apuesta por una robótica biomimética. Nació en Alemania y ha trasladado sus ideas a España y tiene delegaciones en 171 países. Sus creadores están convencidos de que la naturaleza tiene perfección porque se adapta al medio y eso se observa en los movimientos de los animales. El reto era cómo convertir esos movimientos perfectos en movimientos tecnológicos aplicados a la industria. De ello se encarga la división de Bionic Learning Network que hace un prototipo replicando a algún animal, con tecnología y automatización neumática y eléctrica. Los prototipos sirven para investigar y desarrollar, pero no son en su mayoría productos de venta, sino que trabajan con centros de investigación y centros tecnológicos. Y tal como explica uno de los portavoces de Festo a ABC han replicado desde animales aéreos a acuáticos.

Entre sus productos tienen unas pinzas inspiradas en la trompa del elefante que ejerce una presión que se adapta al producto que se quiere coger. Cuentan con una araña robótica llamada BionicWheelBot , inspirada en una araña gimnasta del Sáhara que puede caminar como el resto de arañas, pero además puede rodar por el suelo y el aire, lo cual la hace adaptable a distintos medios de complicada orografía. También tienen unas pinzas que actúan como la lengua de un camaleón , que puede cazar los insectos más diversos enrollando a sus presas con la lengua. Las pinzas con elástica tapa de silicona, llamadas FlexShapeGripper, usan esta idea para agarrar diferentes y pueden incluso recoger varios objetos en un solo proceso. El límite está en su capacidad de imaginación.

Efectivamente de la creatividad y la observación nace una arquitectura de la biomimética que tiene antecedentes en España en la arquitectura popular. Pablo Campos-Calvo Sotelo , catedrático de la Universidad CEU-San Pablo , académico Real Academia doctores de España comenta que Marcel Brauer, en 1956, decía: «La arquitectura y la naturaleza deben vivir juntas a manera de marido y mujer, diferenciándose y tratando de asimilar sus maneras, no cambiarlas». La arquitectura siempre ha aprendido de la naturaleza y sus leyes para aprender de sus necesidades sociales y es una fuente de estímulo e inspiración tremendamente fecunda.

Ejemplos destacables son la Nakagin Capsule Tower en Japón o la torre The Gherkin de Norman Foster , en Londres. De marchamo español destaca el proyecto de la Torre biónica para Shanghái, una torre de 1228 metros de altura, capaz de albergar a 100 mil habitantes , una ciudad vertical capaz de albergar a 100 mil habitantes. Para el arquitecto Campos lo interesante en términos de biomimética es que pretendía ser completamente autónoma en lo que se refiere a la sostenibilidad, y todas las necesidades de energía la obtendría de la naturaleza. La estructura se inspira en los troncos y de conductos de los fluidos internos, como si fueran las venas de las plantas que le otorga una resistencia integral a la torre.

Y otro caso, de biomorfismo, copia de las formas de la naturaleza, son la Casa Milà de Antonio Gaudí o la Ciudad de la cultura de Santiago de Compostela de Peter Eisenman, hay biomorfismo doble, los propios edificios parecen nacer de la tierra inspirados en la tierra gallega y su forma es la de la vieira. Campos incide en que este tipo de arquitectura incide en l dimensión humana de la arquitectura, «el ser humano se siente mejor delante de la naturaleza, tienen un mayor bienestar y le produce un impacto psicológico positivo, en alemán `einfühlung´». Y matiza que la arquitectura biomimética es creciente porque estamos en un contexto de dimensión ecológica que incluye tanto la imitación de soluciones naturales como en la propia elección de biomateriales.

Cabe destacar que sobre este tema se ha celebrado esta semana un simposio organizado por la Red Internacional Estudios de Biomimesis, RI3 Biomímesis . Su línea de acción, como señala Hernando Bernal Zamudio , es reforzar alianzas estratégicas dentro de los objetivos ODS y de la educación, a nivel de universidades, institutos de investigación, para polinizar los futuros emprendimientos, pues como decía el escritor Richard Bach: «Aprender es descubrir lo que ya sabemos»