Las esponjas marinas son criaturas extrañas: técnicamente son animales, pero sin cerebro ni órganos, pero equipadas con soluciones de ingeniería tan avanzadas que harían palidecer a nuestros mejores arquitectos. Pienso a menudo en lo presuntuosos que somos, convencidos de que somos los genios indiscutibles del planeta, mientras que la naturaleza lleva millones de años realizando experimentos de diseño que apenas ahora estamos empezando a descifrar. Y bendigo, hablando de ello a menudo, el biomimetismo.
Esto es exactamente lo que le pasó a laUniversidad RMIT en Australia, donde un equipo de investigadores ha puesto sus miras en una particular esponja marina llamada “cesta de Venus”. Su estructura de celosía ligera pero increíblemente fuerte proporcionó al modelo para un material que podría hacer que nuestros edificios sean más duraderos y sostenibles, reduciendo drásticamente el uso de hormigón y acero.
El poder oculto de las esponjas marinas
Las esponjas que habitan las profundidades del océano no son sólo curiosos objetos de baño: esconden un extraordinario secreto de ingeniería. Su estructura reticular aparentemente frágil es en realidad increíblemente rígida y robusta. El equipo de laUniversidad RMIT Estudió en profundidad la doble red presente en su esqueleto, descubriendo no sólo una resistencia impresionante, sino también un comportamiento auxético (la capacidad de contraerse cuando se comprime).
Unas palabras más sobre esta habilidad: La mayoría de los materiales se vuelven más delgados cuando se estiran o se expanden cuando se aprietan, como el caucho. Los materiales auxéticos hacen exactamente lo contrario. Y eso no es poca cosa: significa que pueden absorber y distribuir la energía del impacto de manera extremadamente efectiva. Imaginemos edificios que, en lugar de derrumbarse, “absorbieran” la energía de un terremoto; Casi suena a ciencia ficción, pero la naturaleza lo lleva haciendo desde hace milenios.
Il Dra. Jiaming Ma, autor del estudio publicado el Estructuras compuestas El pasado mes de enero (lo enlazo aqui), demostraron que al combinar redes en una estructura similar a la de una esponja marina, el material elegido puede absorber más energía y soportar más tensión antes de deformarse. Hablemos ahora de los datos para ayudarte a comprender mejor.
Rendimiento que cambia el juego
Utilizando la misma cantidad de material, esta estructura denominada “bioinspirada” (BLS) Ofrece 13 veces la rigidez de los materiales auxéticos existentes, como los utilizados en los stents cardíacos. No sólo eso, absorbe un 10% más de energía y presenta un rango de deformación un 60% mayor que los diseños actuales. En pocas palabras, puede deformarse mucho más antes de empezar a romperse.
Los investigadores probaron este diseño de BLS imprimiendo en 3D una muestra hecha de poliuretano termoplástico (TPU 95A). ¿El siguiente paso? Producir versiones de acero para utilizar con hormigón para probar su rendimiento como material de construcción. Y aquí el asunto se vuelve realmente interesante para nuestro futuro urbanístico.
Estamos desarrollando un material de construcción más sustentable utilizando la combinación única de auxética excepcional, rigidez y absorción de energía de nuestro diseño para reducir el uso de acero y hormigón en la construcción.
Y eso no es todo. Sus características auxéticas y de absorción de energía. ayudar a amortiguar las vibraciones durante los terremotos. En una época en que los desastres naturales parecen estar aumentando, esto podría ser un gran avance.
Más allá de la construcción: un futuro versátil
El diseño BLS también podría encontrar uso en equipos deportivos de protección y productos médicos que necesitan ser livianos pero duraderos. Las implicaciones son enormes; desde protección de los deportistas hasta la Creando prótesis más funcionalesLas esponjas marinas podrían revolucionar industrias enteras.
Me fascina cómo, una vez más, la solución a problemas complejos nos llega desde las profundidades del océano, desde el silencioso laboratorio evolutivo que lleva funcionando millones de años. Las esponjas marinas no son simplemente animales primitivos, son maestros ingenieros que han perfeccionado sus estructuras a través de eones de prueba y error.
Y nosotros, con toda nuestra tecnología y pretensiones, finalmente nos estamos volviendo lo suficientemente humildes para escuchar. Quizás éste sea el verdadero progreso: no inventar desde cero, sino aprender a ver lo que siempre ha estado ante nuestros ojos. ¿O no?
