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Grandes inventos que usamos a diario y que no serían lo mismo sin la inspiración de la naturaleza

Que la naturaleza es sabia es algo más que una frase hecha. De hecho, es la que más experiencia alberga sobre la tierra, pues algunas especies tienen más de 3.800 millones de años de evolución, que se dice pronto. De lo contrario, no habría numerosos objetos de uso diario cuyo origen se encuentra en una simple imitación de los animales y ciertas plantas: trenes de alta velocidad que emulan el pico de las aves, agujas inspiradas en los venenosos colmillos de las serpientes o cinta adhesiva nacida de las patas de los lagartos son solo algunos de los inventos cotidianos que no serían lo mismo sin haber imitado a la perfección lo que nos rodea. Sin duda, nuestro entorno natural es una fuente interminable de buenas ideas:

El tren con pico de ave

Los primeros prototipos del tren Shinkasen de Japón, uno de los más rápidos del mundo (es capaz de alcanzar los 320 kilómetros por hora) no tuvieron muy buena acogida. El problema era el ruido: cada vez que el tren bala se introducía en un túnel a toda velocidad, la presión del aire creaba un ensordecedor estruendo que molestaba extremadamente a los vecinos que residían cerca de las vías. La solución la encontró el ingeniero J. R. West en el mundo de las aves. En concreto, en la especie del martín pescador, que es capaz de zambullirse en el agua en busca de sus presas sin provocar ondas ni salpicaduras en la superficie. Así, se diseñó el morro definitivo del tren imitando su pico, lo que logró eliminar casi por completo su sonido explosivo.

La tela de araña que inspiró las medias

«Fuerte como el acero, fino como una tela de araña». Con este eslogan publicitario se presentó por primera vez el nailon en las tiendas estadounidenses allá por el año 1940. Si bien esa frase solo era un atractivo reclamo para vender medias, no estaba desencaminado. Este material fue desarrollado por un investigador de la química DuPont en 1935 a partir del polímero natural más resistente del mundo: la tela de araña. Actualmente, el uso del nailon está extendido y se emplea para fabricar el duro hilo de pescar, las cuerdas de la guitarra, máquinas e incluso algunas piezas de los automóviles. No en vano, las arañas pueden ser grandes, feas y peludas, pero a la hora de tejer las trampas más efectivas y resistentes no hay quien les gane.

El velcro que nació al sacar a pasear a un perro

Al igual que Newton y la manzana, el creador del velcro, Georges de Mestral, desarrolló su idea a partir de un incidente fruto de la casualidad. Este ingeniero suizo estaba caminando por el campo cuando se dio cuenta de que las semillas de la planta conocida como cachurrera o «arrancamoños» (Xanthium spinosum) se quedaban pegadas tanto en su ropa como en el pelaje de su perro. Mestral observó que las semillas poseían unas pequeñas púas con forma de ganchillos que se enredaban en los tejidos y en el pelo del animal y, lejos de dar media vuelta y cambiar de sendero, decidió copiar esa estrategia para darle otro uso más eficaz. Así, de un rutinario paseo por el campo nació el velcro, que más tarde fue popularizado por la propia NASA al usarlo como cierre en los trajes espaciales.

La aguja que se inspiró en la inyección de veneno

De los mayores peligros existentes en la naturaleza, el hombre también ha sacado alguna que otra idea para usarlas en nuestro beneficio. Es el caso de la aguja hipodérmica, que está inspirada en la forma en la que las serpientes expulsan el mortífero veneno de sus colmillos huecos para acabar con su presa. La aguja sanitaria funciona de la misma manera: utiliza una jeringa para inyectar sustancias en el cuerpo, con la diferencia de que estos líquidos no son letales para el organismo de los pacientes. Los antiguos griegos y romanos ya usaban la inyección como método de cura a partir de observaciones de las mordeduras de serpiente, pero la invención de la aguja hipodérmica tal y como la conocemos data de 1853 y se debe a Alexander Wood, médico de Edimburgo, cuya esposa padecía un cáncer incurable, precisamente para inyectarle morfina. Fue la primera persona en recibir esta droga por esa vía.

Cinta adhesiva extrafuerte

Si alguna vez se te ha colado un lagarto en casa, habrás podido comprobar lo difícil que es atraparlo. Estos animales desafían las leyes de la gravedad y se mueven con facilidad tanto por las paredes como por el techo. Uno de los reptiles con mayor habilidad para trepar sin descanso es el geco, que dispone de unas patas que se pegan a cualquier superficie. Este animal posee garras con una especie de pelos microscópicos que generan una carga eléctrica opuesta a la de la superficie a la que se adhieren. Se trata de las Fuerzas de Van Der Waals, unas fuerzas débiles que se dan gracias a pequeñas interacciones entre cargas positivas y negativas (interacciones electrostáticas) y que permiten que una sola pata pueda sostener el peso de más de veinte veces el peso del lagarto. Pero lo que resulta aún más impresionante es que incluso un geco muerto puede adherirse con tanta fuerza como uno vivo. En el año 2009 un grupo de investigadores lanzaron Geckskin, un adhesivo tan fuerte que una banda del tamaño de una tarjeta puede sostener hasta 317 kilos.

El traje de baño del depredador marino

Los bañadores con los que los nadadores profesionales alcanzan unos tiempos de vértigo también están inspirados en el mundo animal. En concreto, en los depredadores más temidos del océano: los tiburones. Estas criaturas cuentan con millones de escamas orientadas que les permiten superar la resistencia de agua e ir mucho más rápido que otros animales marinos. Así, algunos de los trajes de baño de los profesionales están inspirados en la textura y la eficiencia de la piel del tiburón para reducir la fricción y aumentar la velocidad de movimiento. Los campeones olímpicos Michael Phelps o Ian Thorpe son algunos de los deportistas que han utilizado este tipo de traje en sus competiciones.

Efecto de las hojas del loto para diseñar los impermeables

Las plantas de loto no son solo conocidas por su gran belleza, sino también por la capacidad de sus hojas para que las gotas de agua se deslicen sobre ellas y no mojen la superficie. Esto es posible gracias a que esta superficie está compuesta por la adhesión de sustancias no polares como grasas y ceras, además de tener una superficie áspera y rugosa que provoca el efecto de hidrofobicidad. Debido a estas características, las plantas de loto crecen siempre limpias incluso en zonas fangosas. El botánico alemán Wilhelm Barthlott descubrió en los años 70 del siglo pasado este efecto y estudió sus potenciales aplicaciones para crear tejidos o productos impermeables que utilizamos ahora tanto para protegernos de la lluvia como en la limpieza del hogar.

El radar nocturno

Uno de los inventos más sonados en nuestra historia con origen animal es el radar, basado en la habilidad de los murciélagos para enviar ondas de ultrasonido. Estas ondas se dispersan y regresan al oído del animal cuando chocan con algún obstáculo, ofreciéndole una especie de imagen de lo que tiene delante para orientarse. Este principio de emisión y captación del sonido que rebota es el que siguen aún a día de hoy los radares de los aviones; o en barcos y submarinos para guiarse en mitad del mar. En este caso se llama ‘sonar’ y funcionando de forma similar al radar, con la diferencia de que en lugar de emitir ondas electromagnéticas emplea impulsos sonoros. En 1917, Nikola Tesla estableció los principios teóricos del radar (frecuencias y niveles de potencia) y durante el siglo XX, muchos inventores, científicos e ingenieros contribuyeron en el desarrollo de esta tecnología, impulsados sobre todo por el ambiente prebélico que precedió a la Segunda Guerra Mundial.

Gusano del túnel marino

Un gusano marino llamado teredo inspiró la construcción del primer túnel transitable por debajo del río Támesis. Este molusco ataca las maderas sumergidas y tiene la habilidad de perforar los tablones reblandecidos para crear grandes surcos en los barcos sin morir aplastado en el intento. A principios del siglo XIX, el ingeniero británico Marc Brunel se inspiró en el comportamiento y anatomía de estos gusanos para mejorar la tecnología de los túneles. Brunel ideó una estructura de acero que permitía a los trabajadores estabilizar el túnel a medida que se iba construyendo. Gracias a este invento fue posible construir el conocido túnel de gran longitud que discurre bajo el río inglés.

Las turbinas y las aletas de las ballenas

Las ballenas jorobadas son sorprendentemente ágiles en el agua si tenemos en cuenta su enorme tamaño, que puede alcanzar los 15 metros de largo, y su peso, cercano a las 40 toneladas. A pesar de ello, estas criaturas pueden nadar en círculos suficientemente pequeños como para producir redes de burbujas, mientras acorralan y capturan a su presa. ¿Cómo es esto posible? El secreto de la asombrosa destreza de esta ballena está en sus aletas, que tienen una especia de baches grandes e irregulares (llamados tubérculos) a lo largo de sus bordes exteriores, lo que permite que se mantengan estables en el agua al hacer giros pronunciados. Ahora, la empresa canadiense WhalePower está diseñando turbinas de viento a partir del aspecto y funcionamiento de las aletas para mejorar la seguridad y el rendimiento de aviones, generadores y ventiladores.

El increíble pegamento del mejillón

Y terminamos sin abandonar el mar y con esos seres fascinantes que son los mejillones; no sólo porque sean un manjar en la cocina, sino porque se trata de una especie ciertamente alienígena: pueden pegarse virtualmente a todas las superficies orgánicas e inorgánicas, en agua salada, e incluso en entornos salpicados por furiosas olas y mareas. Los mejillones se pegan a todo.

El secreto, cómo no, está en sus barbas. Más concretamente en una secreción viscosa en forma de hilos que se endurece gradualmente en contacto con el agua de mar. Se llama biso, se la conoce por “seda de mar” y es con lo que el mejillón se fija tan eficientemente. Las cutículas externas de estos hilos son ricas en un aminoácido concreto llamado «dopa», que es un fuerte adhesivo, además de estar cargadas de iones de hierro. La adherencia que proporciona el aminoácido junto con la «dureza» del hierro es lo que le da a estas fibras su tremenda fuerza y flexibilidad.

La revelación del secreto de su tenaz adherencia supuso en 2011 un paso crucial para el desarrollo de un potente adhesivo cicatrizante, que sirve tanto para unir piezas metálicas debajo del agua como para sustituir la sutura de las operaciones de cirugía e, incluso, acabaría con la utilización de tornillos en las prótesis quirúrgicas. Otro objeto del día a día que mejorará la vida de las personas a partir de las creaciones más logradas de la naturaleza.

Con información de Eldiario.es, The Guardian, Wikipedia. Imágenes de Pixabay (2, 3, 4, 5, 6), Flickr (9, 10), Animalwall y WhalePower.

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