{"id":90604,"date":"2011-12-01T00:00:00","date_gmt":"2011-12-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2011\/12\/01\/inspiradas-en-aves-y-elefantes\/"},"modified":"2017-02-23T17:34:02","modified_gmt":"2017-02-23T20:34:02","slug":"inspiradas-en-aves-y-elefantes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/inspiradas-en-aves-y-elefantes\/","title":{"rendered":"Inspiradas en aves y elefantes"},"content":{"rendered":"
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INSTITUTO FRAUNHOFER<\/span>Naturaleza recreada: gaviota y ara\u00f1a mec\u00e1nicaINSTITUTO FRAUNHOFER<\/span><\/p><\/div>\n

El dise\u00f1ador Rainer Mugrauer sujeta con ambas manos la panza de una gaviota gris de dos metros de envergadura y uno de longitud. La erige por sobre su cabeza y, con un ligero impulso, la suelta en el aire. El ave despega, aletea y da dos vueltas sobre el auditorio de Festo, una empresa de automaci\u00f3n ubicada en Esslinger, ciudad vecina a Stuttgart, en el sudoeste de Alemania. Luego la gaviota vuelve a sus manos, repliega sus alas y se aquieta. Es un ave mec\u00e1nica o SmartBird, impulsada con una bater\u00eda un poco m\u00e1s grande que la de un celular. Es la primera vez que el vuelo de un ave es decodificado y que un prototipo despega con autonom\u00eda. Y son varias las empresas que est\u00e1n construyendo m\u00e1quinas inspiradas en animales para reducir el consumo de energ\u00eda, mejorando el dise\u00f1o, los materiales y los m\u00e9todos de fabricaci\u00f3n.<\/p>\n

Durante esta ma\u00f1ana del d\u00eda 10 de octubre, unas 20 personas, la mayor\u00eda periodistas extranjeros, observan al Smartbird. No es mucho p\u00fablico, si se lo compara con el que vio el primer vuelo del ave en abril de 2011, en una feria de tecnolog\u00eda realizada en Alemania. En julio, centenas de personas aplaudieron paradas al ave que volaba sobre el auditorio de la filial de la organizaci\u00f3n no gubernamental Technology, Entertainment, Design (TED) en Edimburgo, Escocia. En el cielo de un parque de la ciudad, el ave mec\u00e1nica atrajo a decenas de gaviotas, que volaron a su alrededor.<\/p>\n

El SmartBird impresiona por su elegancia y simplicidad. Elaborado con fibra de carbono, pesa 450 gramos. Mugrauer le saca la cabeza y muestra los cables y los engranajes que mueven las alas. Algunos sensores le advierten sobre objetos cercanos durante el vuelo. “Somos los primeros en decodificar el vuelo de un ave”, celebra el ingeniero Heinrich Frontzek, jefe de comunicaci\u00f3n corporativa de la empresa. Seg\u00fan \u00e9l, un f\u00edsico de una empresa aeron\u00e1utica, Wolfgang Send, hab\u00eda descifrado te\u00f3ricamente el vuelo de una gaviota, pero no hab\u00eda encontrado a alguien que se dispusiera a construir un ave capaz de volar con autonom\u00eda.<\/p>\n

Antes que ellos, otros planearon objetos parecidos. El ingeniero y artista italiano Leonardo da Vinci proyect\u00f3 en 1485 su ave de madera, que no sali\u00f3 del papel. El ingeniero alem\u00e1n Otto Lilienthal construy\u00f3 planeadores rudimentarios y realiz\u00f3 alrededor de dos mil vuelos; en uno de ellos, el 9 de agosto de 1896, Lilienthal cay\u00f3 desde una altura de 17 metros, se quebr\u00f3 la columna y muri\u00f3 al d\u00eda siguiente.<\/p>\n

En abril de 2006, investigadores de la Universidad de Toronto, Canad\u00e1, lanzaron el ornit\u00f3ptero, un planeador cuyas alas se mueven como las de las aves. En octubre de 2010, ingenieros de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, presentaron un insecto mec\u00e1nico de 10 cent\u00edmetros de longitud y un peso de 25 gramos con el prop\u00f3sito de detallar la evoluci\u00f3n del vuelo de las aves, tal como lo describen en un art\u00edculo publicado en octubre en la revista Bioinspiration and Biomimetics<\/em>.<\/p>\n

Un est\u00edmulo a la creatividad
\n<\/strong>La gaviota mec\u00e1nica constituye una nueva concepci\u00f3n de productos que Festo pretende empezar a fabricar lo m\u00e1s pronto posible. “Queremos aprender con la naturaleza, que no derrocha sus energ\u00edas”, dice Frontzek. Otra finalidad consiste en hacer que la creatividad vuele. Frontzek dice que est\u00e1 incentivando a los ingenieros\u00a0 alemanes a que abandonen los caminos conocidos y piensen con mayor libertad; y asegura que lo est\u00e1 logrando. Al menos tiene cosas nuevas para mostrar, tales como las garras y los brazos mec\u00e1nicos flexibles, inspirados en la trompa del elefante, capaces de sujetar una manzana sin despedazarla. En los \u00faltimos cuatro a\u00f1os, los ingenieros de la empresa han construidos ping\u00fcinos, medusas y rayas mec\u00e1nicas, que han servido de inspiraci\u00f3n para la construcci\u00f3n de nuevos equipos de automatizaci\u00f3n, tales como v\u00e1lvulas, sensores y sistemas de tratamiento de aire comprimido con mayor eficiencia energ\u00e9tica.<\/p>\n

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UC BERKELEY E FESTO<\/span>Zoo high tech: insecto de Estados Unidos y trompa articulada de AlemaniaUC BERKELEY E FESTO<\/span><\/p><\/div>\n

En octubre, una ara\u00f1a robot con una c\u00e1mara, desarrollada en el Instituto Fraunhofer, en Berl\u00edn, dio sus primeros pasos p\u00fablicamente, en una feria de tecnolog\u00eda realizada en Fr\u00e1ncfort entre los d\u00edas 29 de noviembre y 2 de diciembre. Los ingenieros del Fraunhofer creen que el ar\u00e1cnido mec\u00e1nico podr\u00eda entrar en agujeros peque\u00f1os formados por la destrucci\u00f3n de casas y edificios y suministrar im\u00e1genes que ayuden a rescatar sobrevivientes.<\/p>\n

La fabricaci\u00f3n de animales electr\u00f3nicos es una de las posibilidades del \u00e1rea llamada bi\u00f3nica o biomec\u00e1nica, que sirvi\u00f3 de inspiraci\u00f3n de la serie de televisi\u00f3n El hombre nuclear<\/em>, exhibida entre 1974 y 1978, y de una lechuza, en la pel\u00edcula Blade Runner<\/em>, de 1982, que confundi\u00f3 al polic\u00eda Deckard, representado por Harrison Ford.<\/p>\n

La bi\u00f3nica y la biomec\u00e1nica a veces se confunden con la biomim\u00e9tica, otro nombre que se les da a los esfuerzos humanos en procura de imitar a la naturaleza y producir cosas \u00fatiles. Fue as\u00ed como, en 1941, el ingeniero suizo George de Mestral cre\u00f3 el velcro, un tejido provisto de peque\u00f1os ganchos que se emplea para adherir ropas y calzados,\u00a0 luego de observar las semillas de cardos que se adher\u00edan al pelaje de su perro. Y un ejemplo m\u00e1s reciente: en 2005, Mercedes-Benz present\u00f3 un coche conceptual llamado Bionic, cuya forma se asemeja a un pez, y consumir\u00e1 un 20% menos combustible que un modelo equivalente.<\/p>\n

“En qu\u00edmica y en biolog\u00eda ya se conocen procesos que, inspirados en la fotos\u00edntesis, apuntan a la generaci\u00f3n limpia de hidr\u00f3geno combustible”, sostiene Mar\u00eda del Pilar Taboada Sotomayor, docente del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara, quien trabaja en dicha \u00e1rea. “En el \u00e1rea de desarrollo de dispositivos sensores para el monitoreo de diversos tipos de compuestos de inter\u00e9s cl\u00ednico y ambiental, el reemplazo de las enzimas ha sido bastante estudiado a trav\u00e9s de la sustituci\u00f3n de compuestos biol\u00f3gicos por catalizadores que imitan satisfactoriamente a la cat\u00e1lisis biol\u00f3gica.”<\/p>\n

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FESTO<\/span><\/a> Un ingeniero haciendo arte: la gaviota que naci\u00f3 animal y termin\u00f3 mec\u00e1nicaFESTO<\/span><\/p><\/div>\n

Ahorro de energia
\n<\/strong>Los animales mec\u00e1nicos parecen juguetes, pero casi siempre existe embutido en su construcci\u00f3n un problema que ayudar\u00edan a resolver. Frontzek comenta que \u00e9l mismo le plante\u00f3 al equipo de investigaci\u00f3n y desarrollo de Festo la posibilidad de construir brazos flexibles como la trompa de un elefante, a los efectos de reducir los accidentes ocasionados por los brazos r\u00edgidos de los robots industriales. El equipo se convenci\u00f3 y trabaj\u00f3 durante tres a\u00f1os en colaboraci\u00f3n con otras empresas y universidades, hasta llegar al prototipo expuesto p\u00fablicamente. Frontzek subraya que el objetivo no es fabricar aves o brazos parecidos con trompas, sino aprovechar el conocimiento adquirido para construir m\u00e1quinas m\u00e1s eficientes y con menor consumo de energ\u00eda. “Como en un coche conceptual, lo importante no es el coche en s\u00ed mismo, sino la tecnolog\u00eda a bordo”. Con ventas anuales que rondan los 1.800 millones de euros (4.300 millones de reales), Festo invierte anualmente alrededor de 150 millones de euros (360 millones de reales) en investigaci\u00f3n y desarrollo de nuevos productos.<\/p>\n

La prioridad consiste ahora en disminuir el consumo de energ\u00eda donde sea posible y, con id\u00e9ntico objetivo, revisar los procesos de producci\u00f3n y reducir el peso de las m\u00e1quinas que fabrican. Seg\u00fan Nico Pastewski, gerente de innovaci\u00f3n, un proyecto llevado adelante en colaboraci\u00f3n con otras empresas ha hecho posible la reducci\u00f3n de un 20% del consumo de energ\u00eda en m\u00e1quinas de aire comprimido desde 2007. “Podemos ahorrar con medidas sencillas”. Otro cambio al que se aspira apunta a hacer que las m\u00e1quinas, actualmente controladas mediante un mecanismo central, se autocontrolen, o dicho de otro modo: que funcionen de manera descentralizada, tal como lo hace el ave mec\u00e1nica.<\/p>\n

Una parte dif\u00edcil del trabajo consiste en vencer las resistencias, no las de los materiales, sino las de la gente. Por esta raz\u00f3n, Peter Post, jefe de programas estrat\u00e9gicos de investigaci\u00f3n, considera que es fundamental el di\u00e1logo abierto entre los equipos internos y externos que participan en un determinado trabajo. “Necesitamos mentes abiertas”, aconseja. “No pienses que los otros\u00a0 quieren robarte tus ideas”. Aun cuando existen equipos afinados, no siempre encuentran soluciones para los problemas de la producci\u00f3n. Tal es el caso de las bater\u00edas, por ejemplo, que todav\u00eda demandan materiales t\u00f3xicos. “No tenemos ideas brillantes para solucionar la cuesti\u00f3n de las bater\u00edas”, reconoce. “Sorry<\/em>.”<\/p>\n

Los espect\u00e1culos de Festo evocan el estilo de Thomas Edison, inventor y empresario de Estados Unidos que reun\u00eda a expertos de \u00e1reas distintas – f\u00edsicos, ingenieros y abogados – y les daba los materiales y la libertad que necesitaban para trabajar. Edison anunciaba sus invenciones – tales como la l\u00e1mpara el\u00e9ctrica incandescente, el gram\u00f3fono y decenas de otras – antes incluso que estuviesen listas, para preparar a los consumidores para las novedades. “Un proverbio alem\u00e1n dice: haz cosas positivas y com\u00e9ntalas”, dice Eberhard Veit, presidente del comit\u00e9 de gesti\u00f3n de Festo.\u00a0 Ya en la entrada de la empresa, un cochecito pasea sobre el c\u00e9sped y distrae a los visitantes. A decir verdad, es una cortadora de c\u00e9sped impulsada con aire comprimido.<\/p>\n

El periodista viaj\u00f3 por invitaci\u00f3n del Servicio Alem\u00e1n de Intercambio Acad\u00e9mico (DAAD)<\/em><\/p>\n

Vea un video de la ave mec\u00e1nica.<\/a><\/em><\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico
\n<\/em>PETERSON, K. et al<\/em>. A wing assisted running robot and implications for avian flight evolution<\/a>. Bioinspiration and\u00a0Biomimetics<\/strong>. out. 2011.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Dise\u00f1an nuevas m\u00e1quinas cuyo objetivo es ahorrar energ\u00eda en todos los \u00e1mbitos posibles","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[278,297],"coauthors":[5968],"class_list":["post-90604","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-biologia-es","tag-ingenieria"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90604","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90604"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90604\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90604"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90604"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90604"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=90604"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}