Diario de investigación

"El ingenio humano nunca inventará nada más bello, ni más preparado, ni más económico que los inventos de la naturaleza, porque en sus inventos nada sobra, ni nada es superfluo" 
-Leonardo da Vinci.

A la ciencia que se encarga de estudiar a la naturaleza como fuente de inspiración se le conoce como Biomímesis (Biomimétrica). Se trata de aplicar a los problemas humanos soluciones procedentes de la naturaleza, ya que esta le lleva ventaja al ser humano. La naturaleza es la única empresa que nunca ha quebrado en unos 4,000 millones de años (Frederic Vester, cit. En Biomímesis: tecnología inspirada en la naturaleza, 2009). 

En el libro de Janine M. Benyus, Biomímesis (2012), se habla acerca de cómo llevar una vida saludable y sostenible en la Tierra. 

Sin embargo, ¿la naturaleza sirve como modelo para una economía sustentable? ¿Qué es mejor: la tecnología humana o la tecnología natural? ¿Se tiene alguna ventaja al aplicar la naturaleza en la robótica?

En la tesis de maestría de Vanesa Calero (“Biomímesis como equivalente de sostenibilidad. Las sociedades de emergencia energética como muestra”, 2010). Vanesa analiza a “sociedades en emergencia energética” y las acciones que llevan a cabo, para esto toma como ejemplo a tres de las iniciativas de transición existentes (Barcelona en Transición, Ibiza Isla de Transición y la Universidad de Santiago de Compostela, USC en Transición). Obteniendo como resultado que estas iniciativas tienen grandes similitudes: avanzan por el camino adecuado, con iniciativas tendentes a un futuro más local, comunitario y autosuficiente. Lo que nos da a entender que se está logrando un cambio en estas sociedades. Se entiende por sostenible "la cualidad de mantenerse por sí mismo", lo que es sinónimo de autosuficiente (que se basta a sí mismo).

También en el artículo “Biomímesis: Respuestas a algunas objeciones”, podemos observar cómo Jorge Riechmann se basa en autores (Dobson, Medina, Commoner) para debatir las teorías y argumentos de otros autores que se oponen a esta idea, como Robert E. Goodin, Fernando Savater, entre otros. En el mapa conceptual se muestra esta batalla.

El ego del ser humano

El antropocentrismo está definido, según la Real Academia Española, como: Teoría filosófica que sitúa al hombre como centro del universo. Muchos lo consideran la causa de la colisión entre el ser humano y la naturaleza, tal es el caso de Roberto Bermejo (Biomímesis, la única vía para la sostenibilidad). "Consideramos al ser humano superior y en guerra con el mundo natural... No vivimos separados en absoluto de la naturaleza, ya que de ella siguen viniendo todos nuestros nutrientes y materiales y ella sigue reciclando todos nuestros residuos." 

Mark Twain, en sus maravillosas Cartas desde la Tierra, comenta que afirmar que somos superiores al resto de la creación es como decir que la torre Eiffel se construyó para que el remate de pintura de la punta tuviese donde asentarse (Biomímesis, Janine M. Benyus, 2012). El ego del ser humano nos lleva a creer que la naturaleza está ahí para servirnos y que no dependemos de ella.

Pero es que Fernando Savater (en el artículo de Jorge Riechmann) afirmaba que "ir contra la naturaleza es cosa que nadie sabe hacer... al menos en este mundo". Aunque nos damos cuenta de que nosotros mismos estamos acabando con nuestro mundo. Y, al tener un cambio de actitud y de conciencia, la biomímesis nos resultará más efectiva. Pero para que ocurra ese cambio debemos admitir que dependemos de la naturaleza, si acabamos con los recursos no valdremos nada.

En cuanto veamos a la naturaleza como nuestra maestra, nuestra relación con el mundo cambiará. Como se cita a Moi (un líder guaraní) en Biomímesis: "No hay mucho que aprender en la ciudad. Ya es tiempo de volver a caminar por el bosque." Lo que la naturaleza tiene para enseñarnos es inmenso, pero no nos detenemos a ver el mundo que nos rodea. La biomímesis nos invita a estudiarla y aprender de ella.

¿Recursos ilimitados?
"La gratitud atempera la codicia y, como dice el biólogo vegetal Wes Jackson, «la idea de los recursos se vuelve obscena»." (Biomímesis, Janine M. Benyus).
Vivimos en un mundo en el que creemos que no necesitamos a la naturaleza y nos podemos valer por nosotros mismos sin problema. Creemos que los recursos son ilimitados, pero no es así. Todo tiene un comienzo y un fin. Debemos estar agradecidos con la naturaleza, pero tenemos que ser precavidos porque se nos puede ir de las manos si queremos acabarnos de un bocado los recursos creyendo que nunca se agotarán.

Tecnología humana vs tecnología natural

La tecnología humana ha surgido de 10 mil años de diseño, prueba y error. Mientras que los diseños mecánicos de la naturaleza, las funciones de plantas y animales vienen de billones de años atrás (3800 millones de años desde la primera bacteria, Biomímesis).  Así que la naturaleza tiene la ventaja de tener más años de experiencia.

El proceso de la naturaleza es el mecanismo que descubrió Darwin (evolución por selección natural). Aunque la palabra “evolución” se ha asociado recientemente al progreso tecnológico humano. A veces esto implica un tipo de proceso selectivo, pero más a menudo sólo se refiere al cambio en el que las cosas se construyen una sobre otra (cambio incremental). Este es uno de los temas que aborda Steven Vogel en su tesis “Cats’ Paws and Catapults” (1998). Nos dice que la naturaleza, a veces para su desventaja, debe seguir las reglas de la evolución (por selección natural). A su vez está restringida por otras constantes (físicas y geométricas) relacionadas con el crecimiento y el cambio. Y tiene menos flexibilidad que los diseñadores de la naturaleza, ya que no pueden fácilmente “volver a la mesa de dibujo” cuando una estructura ya existente no servirá a sus propósitos. En este punto la tecnología humana tiene la ventaja, ya que se puede cambiar el diseño de lo que se está construyendo, se tiene mayor flexibilidad.

Otro punto que hay que tomar en cuenta es que la humanidad es mejor haciendo cosas grandes, mientras que la naturaleza destaca en la compacidad. Ningún pájaro iguala el tamaño de un avión, pero 10,000 virus podrían caber a lo largo de nuestra máquina más pequeña (Vogel, "Cats’ Paws and Catapults"). Algunas diferencias de la tecnología natural respecto a la humana son las siguientes:

Tecnología natural	Tecnología humana
Usa curvas	Preferencia por ángulos rectos (90°)
La rueda es casi desconocida en la naturaleza	Dependencia en la rueda
Superficies de flexión (tendones, músculos)	Favoritismo a superficies deslizantes (bisagras de metal)
Se preocupa más por la fuerza	Le importa más la rigidez

Vogel efectivamente no está a favor de que se trate de imitar a la naturaleza: “Debemos rechazar cualquier noción general de que los caminos de la naturaleza indican los procedimientos adecuados para la gente.” Aunque ya se había mencionado que se trata de aprender de la naturaleza, eso no significa que todos los caminos de ésta nos indican las soluciones más óptimas. Y agregó que “a veces la naturaleza nos da un modelo; en otros casos, la veneración de lo natural es solo aceite de serpiente para nuestros problemas contemporáneos.” A lo que se refiere con aceite de serpiente es que puede ser un “fraude” o que se pueden estar exagerando sus beneficios; puede ser como un espejismo en el desierto.

Aunque cabe destacar que se muestra en contra de personajes como Aristóteles y Leonardo Da Vinci, que ven a la naturaleza como una perfección Edénica. “But loving nature is not at all the same as finding her perfect… I can forgive the ancients more easily than my contemporary post-Darwinians.”

En base a estos argumentos creo que no nos podemos inclinar hacia alguna de estas tecnologías, ya que se tienen ventajas y desventajas en varios aspectos. Tratar de imitar a la naturaleza puede ser factible para algunos casos, pero no para todos sin excepción.

Ventajas tecnología natural	Ventajas tecnología humana
Más años de experiencia	Flexibilidad en el cambios del diseño
Mejor en la compacidad	Mejor en la realización de cosas grandes

¿Pero por qué adoptar la naturaleza en la robótica?

En el artículo Biomimética: Los copiones de la naturaleza, se afirma que los avances más espectaculares tienen por objeto la robótica. Se menciona el proyecto Octopus (2007), que consistía en desarrollar un equipo de rescate con extremidades flexibles simulando la morfología de un pulpo.

En la vida cotidiana de las empresas se llevan a cabo tareas de la técnica de la automatización como agarre, desplazamiento y colocación de bienes, así como de control y regulación de procesos. Todas estas tareas las resuelve de manera sencilla la naturaleza y con poco gasto energético. ¿Qué mejor que aprender de sus fenómenos a medida que los observamos? Por esto, Festo cuenta con una red de investigación (Bionic Learning Network) en la que participan universidades, institutos de investigación, empresas dedicadas al desarrollo de nuevas tecnologías e inventores privados.

Algunos proyectos de Festo, basados en la naturaleza, son los mostrados en la siguiente línea del tiempo:

Proyectos de Bionic Learning Network on Dipity.

Y es que en el artículo Biomimética: cuando el hombre imita a la naturaleza, José García-Pozuelo Ramos nos dice: "Nos damos cuenta de que generalmente no estamos a la altura de la perspicacia, maestría y elegancia con la que la naturaleza nos muestra sus diseños..." En parte tiene razón al afirmar que los mecanismos son extremadamente complejos en su comprensión total, aunque hemos tenido grandes avances como podemos observar con el SmartBird o el BionicOpter. Estos "robots" imitan el vuelo de un ave y una libélula de manera muy natural. Después afirmó "Las dificultades que se están encontrando los científicos para tratar de emular los diseños naturales han supuesto que los éxitos no sean demasiado frecuentes. De momento el único proyecto biomimético que ha resultado realmente rentable ha sido el del velcro."

Al igual que cita Janine (en su primer capítulo de "Biomímesis") al expresidente de la República Checa Václav Havel: "Nuestros modelos deben provenir del mundo natural. Debemos respetar con la humildad de los sabios las ligaduras de ese mundo natural y el misterio que subyace tras ellas, admitiendo que hay algo en el orden del ser que evidentemente sobrepasa nuestra capacidad." Tenemos la opinión de personas importantes que afirman que aún no tenemos la capacidad para comprender la naturaleza. 

Aunque, por otro lado, sabemos que la revolución biomimética inaugura una era basada no en lo que podemos extraer de la naturaleza, sino en lo que podemos aprender de ella. Quizá no la podamos llegar a comprender en su totalidad, pero sí podemos aprender muchas cosas de ella. Y no solo eso, sino que también, como Martín Ruíz de Azúa (Biomímesis en Roca Barcelona Gallery, 2013), podemos encontrar inspiración en la misma. En el primer encuentro de Roca Barcelona Gallery, "Design follows nature", se mostró un diseño inspirado en la naturaleza. "Ingeniería, diseño y robótica ligada a la creación artística doblegadas al funcionamiento del cuerpo humano, a las formas de la naturaleza y a la percepción sensorial. Fueron los temas que se desarrollaron para intentar comprender que muchos de los problemas y los retos a los que se enfrentan arquitectos, ingenieros y diseñadores, tienen su respuesta en nuestro entorno." (Biomímesis en Roca Barcelona Gallery, 2013).