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Ciencia y Tecnología

Biomimética: El diseño siguiendo las pautas de la naturaleza

Un Boeing 747, de Korean Air en el Aeropuerto Internacional de los Angeles. (Archivo).

Hasta hace algún tiempo los arquitectos aeronáuticos y navales diseñaban las naves aéreas y marítimas con formas lo más esbeltas posible, fabricando vehículos que cortaran el aire y el agua de la forma más eficiente, dando por resultado cascos de embarcaciones y fuselajes de aviones que se asemejaban a agujas marítimas o voladoras. Estos diseños obedecían a los más avanzados cálculos de la época.

Sin embargo, en los 1960s, buscando el matrimonio perfecto entre la función y la forma para lograr nuevas naves aéreas, los diseñadores tornaron su atención hacia esa gran maestra de todo, la naturaleza.

Los ingenieros de la empresa Boeing estaban siendo presionados por Juan Trippe, presidente de la línea aérea Pan American World Airways, para que crearan un avión de un tamaño sin precedentes, el que además de llevar un gran número de pasajeros, pudiera usarse para la carga de objetos de un tamaño no transportado anteriormente por vía aérea.

Para usar como carguero dicho avión había necesidad de abrir la nariz del mismo y tener una entrada lo suficientemente ancha y alta como para que cupieran las piezas de carga que se pretendían transportar. Esto era de vital importancia económica porque en los años 1960s se esperaba que la aviación de pasajeros por jets convencionales fuera suplantada en pocos años por los aviones supersónicos y estos grandes jets pasarían a dar servicio de carga exclusivamente.

No obstante, como sabemos los transportes supersónicos de pasajeros tuvieron una vida efímera y terminaron por el momento después del desastre del Concord en París.

Pero volvamos a nuestro avión grande y “narizón”. El que el fuselaje fuera mucho más voluminoso en la parte delantera atentaba contra la cultura aeronáutica del momento y el concepto de “aguja voladora” que les mencioné. Fue cuando el grupo de Boeing tornó su vista hacia la naturaleza y buscó la solución en el diseño que la evolución, poco a poco, había creado, el cachalote.

Este tipo de ballena tiene su parte delantera más voluminosa que el resto del cuerpo y sin embargo por su forma se mueve en el agua con máxima eficiencia y celeridad. Lo mismo podía hacer un avión en el aire y el grupo de Boeing, llamado “los increíbles” se dedicó a hacer el Boeing 747 con su fisonomía cabezona siguiendo el concepto del cachalote. Fue la primera aplicación de la Biomimética en gran escala.

La bulbosa proa de los navíos modernos sigue la misma filosofía de diseño biomimética cachalótica.

La biomimética (del original biomimetics) pudiéramos definirla como la aplicación de los diseños de la naturaleza para resolver problemas de ingeniería, la ciencia de los materiales, medicina y otros campos.

Siguiendo el mismo concepto biomimético, los diseñadores de aviones comenzaron a dotar las alas de los mismos con unas aletas adicionales en sus extremos siguiendo la forma de las alas de las grandes aves que suelen tener unas plumas largas y fuertes al extremo de las mismas. Dichas plumas le dan mayor estabilidad y maniobrabilidad en su vuelo. Lo mismo pasa con las naves aéreas y sus aletas.

El concepto de imitación al ala avícola dio otro paso en el diseño de uno de los últimos aeroplanos de Boeing, el Boeing 787 apodado el Dreamliner. En esta nueva nave las alas presentan una curvatura que amplía la forma y función de las aletas. Boeing entregó el primer Dreamliner a la empresa japonesa ANA (All Nipón Airlines). Desde entonces la mayoría de las líneas aéreas del mundo vuelan el Dreamliner.

La revista The Red Bulletin publicó un trabajo sobre biomimética y da varios ejemplos de reciente aplicación. Aquí reseñaremos algunos.

La empresa Mercedes-Benz estudió la forma y estructura del pez caja ó tamboril para diseñar un automóvil sumamente fuerte y aerodinámico que hasta este momento está en la fase conceptual.

Detrás de la forma cuadrada del pez caja hay una lección en diseño aerodinámico. El “drag” muy bajo de su forma permite al pez nadar una distancia igual a 6 veces su longitud en un segundo y las aristas afiladas de su contorno le permiten usarlas como quillas y obtener una gran estabilidad.

Mercedes-Benz copió la estructura hexagonal de su piel y logró un automóvil mucho más rígido que los modelos convencionales. El prototipo del carro probado en el túnel de viento mostró que puede alcanzar una eficiencia de 70 millas por galón. Todo imitando al humilde tamboril.

El ingeniero suizo George De Mestral después de una caminata por el campo en 1948 comenzó a quitarse los guisazos de los pantalones y con la curiosidad inherente a su profesión, se puso a examinar la estructura de las molestas semillas. Descubrió De Mestral que cada una de las espinas terminaba en un pequeño gancho que hacía que se fijaran en la tela pero que se soltaban cuando se tiraba de ellos. Esa fue la invención del velcro.

George De Mestral creyó que iba a revolucionar la moda pero al comienzo nadie se interesó por el velcro. Tuvo aplicaciones más importantes como en la primera cirugía de corazón artificial y fue a la luna en los trajes de los astronautas de Apollo en 1972. Hoy el velcro es tan común como el zipper.

Las aspas de las grandes turbinas de viento que generan energía eólica se diseñaban tratando de lograr que fueran lo mas aerodinámicas posible usando el concepto de cuanto más lisas y cortantes mejor, pero aquí entró de nuevo nuestro maestro el cachalote el cual tiene nódulos en su aletas principales. Esto despertó la curiosidad del ingeniero biomecánico Frank Fisher en cual comenzó a hacer pruebas en el túnel de viento del Instituto de Energía Eólica de Canadá comprobando que esos nódulos permiten al cachalote generar fuerza y velocidad cuando hace giros cerrados.

Hoy ya se están diseñando turbinas con aspas provistas de nódulos que permiten generar más energía que las aspas convencionales con menor velocidad del viento.

En 1982 el botánico Wilhelm Barthlott de la Universidad de Bonn en Alemania descubrió que la flor de loto tiene una superficie que se limpia a sí misma y es repelente al agua. El secreto consiste en microestructuras y nanoestructuras que por el ángulo de su contacto con el agua hace que ésta ruede sobre su encerada superficie y arrastre a su vez las partículas de suciedad que han caído sobre la flor.

Barthlott patentó su descubrimiento llamándole el “Efecto Loto”. Se encontró aplicación comercial en productos como la pintura biomimética Lotusan. La pintura tiene la reputación de ser repelente al agua y resistir manchas por décadas.

Quizás una de las aplicaciones más conocidas de la biomimética, aún sin conocerse el término, fue lo que llevó al diseño de los súper rápidos trajes de baño de competencia, la imitación de la piel de los tiburones.

La piel de los escualos está cubierta por pequeñas escamas dentadas llamadas dentículos dérmicos. El agua corre sobre esa superficie reduciendo la fricción. Se fabricó un tejido con características similares y con ese material se confeccionaron trajes de baño. La firma Speedo fue la pionera en la fabricación de esos trajes con los que los nadadores rompieron 22 récords mundiales en el Campeonato Mundial de Natación en el año 2009. Después de esa masacre de records dichos trajes fueron prohibidos.

Esos dentículos además hacen que sea difícil que los crustáceos y algas se adhieran a la piel del tiburón. Esa característica ha hecho que se estén haciendo recubrimientos sintéticos con esa estructura para aplicarlos a los cascos de las naves e impedir las incrustaciones que tanto dinero cuestan en mantenimiento de los barcos.

Usando la biomimética se está estudiando el mecanismo del movimiento en forma de U de las alas de la mosca tratando de conseguir un mecanismo lo suficientemente pequeño y eficiente como para usarlo en una diminuta nave voladora que pueda entrar en espacios angostos. Se piensa en su utilidad buscando víctimas en terremotos, edificios incendiados y otras catástrofes.

También está en estudio el lagarto del desierto australiano que tiene la habilidad de hacer que la escasa humedad del medio ambiente corra sobre las escamas de su piel hasta su boca y haga un uso óptimo de esa ínfima cantidad de agua. Se quiere aplicar esa tecnología “reptílica” [SIC] para capturar agua en regiones muy secas.

Cada día encontramos que usamos más la biomimetica en todos los campos del diseño y ya sabemos que si tenemos alguna duda podemos consultar a nuestro profesor, el cachalote.

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Astronautas reflexionan sobre el 50 aniversario de la llegada a la luna

Astronautas reflexionan sobre el 50 aniversario de la llegada a la luna
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Diplomacia por el cosmos: el papel del Departamento de Estado en el programa espacial

Foto de la NASA tomada el 11 de mayo de 1969, Presidente Richard Nixon (der.) con la tripulación del Apolo 11 (de izq. a der.) Edwin E. Aldrin,Jr., Michael Collins y Neil A. Armstrong.

En el 50 aniversario de la exitosa misión a la luna, el Departamento de Estado expresó en su blog el orgullo que siente por su legado y actual participación en el programa espacial de Estados Unidos.

Explicó que el lanzamiento soviético del satélite Sputnik en 1957 no solo impulsó la creación de la Agencia Nacional de Administración de Aeronáutica y Espacio (NASA), sino que elevó la importancia de la ciencia y tecnología en el Departamento de Estado.

La implicación de estos temas fue tan importante para la política exterior de Estados Unidos que se decidió formar el Buró de Océanos, Medio Ambiente y Ciencia (OES). En dicha entidad se llevan a cabo los esfuerzos diplomáticos del Departamento de Estado en temas espaciales.

Un ejemplo de ese trabajo diplomático es el Tratado del Espacio, el cual fue negociado en plena Guerra Fría (1967) para permitir actividades gubernamentales, civiles y comerciales en el espacio.

Mientras Estados Unidos se concentraba en la misión Apolo a la luna, el Departamento de Estado y la Agencia de Información de Estados Unidos (USIA) se ocupaban de informar al mundo sobre el programa espacial estadounidense. Describir al mundo los detalles de ese programa fue el gasto más grande en la historia de la USIA.

Exhibiciones de la misión Apolo fueron desarrolladas alrededor del mundo, en las misiones y centros culturales de Estados Unidos.

El momento en el cual Neil Armstrong pisó la luna fue lo más visto en la historia de la televisión. La audiencia fue de unas 650 millones de personas, 500 millones de ellas fuera de Estados Unidos.

Cada país con capacidad técnica de mostrar el Apolo 11 lo hizo, con la excepción de la URSS, Alemania Oriental y China.

Los países sin dicha capacidad recibieron rápidamente por parte del Departamento de Estado los videos sobre la histórica misión.

Para aquellas personas que no pudieron ver todo en televisión, pudieron escucharlo en radio. Se calcula que más de 500 millones de personas escucharon la transmisión, incluyendo una emisora en la URSS y dos en China.

El trabajo del Departamento de Estado y de la USIA garantizó que todas las personas del mundo sintieran que fueron partícipes en el gran paso de la humanidad dado por Neil Armstrong.

Face App, la aplicación más viral y controvesial del momento

La periodista Vanessa Cardona en una prueba FaceApp.

La popular aplicación FaceApp, que permite a los usuarios estimar cómo se verán a medida que envejecen, es objeto de controversia en Estados Unidos.

Esta aplicación creada en Rusia, muy popular entre los famosos y usuarios de las redes sociales, emplea inteligencia artificial para modificar fotos de los usuarios, añadiendo arrugas o eliminado años de sus rostros.

Pese a que fue lanzada hace dos años, se hizo viral recientemente y ahora es la aplicación gratuita más descargada en Google Play y Apple Store con más de 100 millones de usuarios.

Sin embargo, recientes rumores sobre su posible vinculación con la injerencia rusa y el posible uso de datos personales de sus usuarios, está causando cierto temor.

Marcela Castaño, usuaria de esta aplicación, dijo a Radio Televisión Martí no tener idea de esta posible vinculación. "Aún tengo la aplicación en mi celular", aseguró.

Mientras, Pilar Rodríguez comentó que se enteró de esto debido a las noticias. "Yo no descargué esta aplicación, pero sí me dí cuenta de que te roba toda tu información, tus datos personales, la información de tus tarjetas de crédito, y lo mismo pasa con otras aplicaciones y jueguitos que aparecen en Facebook", dijo.

El jefe demócrata en el Senado, Chuck Schumer, pidió al FBI investigar los potenciales riesgos de la aplicación rusa para la "seguridad nacional y la privacidad".

En su carta, el senador indicó que "la ubicación de FaceApp en Rusia plantea interrogantes sobre cómo y cuándo la compañía puede proveer datos de ciudadanos estadounidenses a terceras partes, incluyendo potencialmente a gobiernos extranjeros".

El diario The Washington Post reportó que el Comité Nacional Demócrata llamó a los candidatos en campaña para las primarias presidenciales previas a la elección de 2020 a "borrar la aplicación inmediatamente".

(Redactado por Vanessa Cardona con información de AFP)

NASA revela impresionantes imágenes en 50 aniversario del primer alunizaje (FOTOS)

Vista panorámica de la superficie lunar.

Expertos de la NASA revelaron imágenes de los sitios de desembarque del Apolo en la Luna como un recordatorio de lo que los humanos que caminaron sobre su superficie experimentaron visualmente.

Un miembro de la tripulación del Apollo 17 tomó esta fotografía de un gran campo de rocas de la superficie lunar en el sitio de aterrizaje de Taurus-Littrow.
Un miembro de la tripulación del Apollo 17 tomó esta fotografía de un gran campo de rocas de la superficie lunar en el sitio de aterrizaje de Taurus-Littrow.

Las fotos tomadas por los astronautas del Apolo fueron recopiladas por el especialista en imágenes de la NASA, Warren Harold, y la composición gráfica fue verificada por el astronauta del Apolo 17 Harrison "Jack" Schmitt, el único geólogo que pisó la Luna, señaló la NASA en una nota publicada este miércoles en su sitio en internet.

En esta foto a bordo del Apolo 17, el piloto del Módulo Lunar Harrison H. Schmitt recolecta muestras de una enorme roca cerca del Valle de Tourus-Littrow.
En esta foto a bordo del Apolo 17, el piloto del Módulo Lunar Harrison H. Schmitt recolecta muestras de una enorme roca cerca del Valle de Tourus-Littrow.

Tras "reunir" las imágenes, el Centro Espacial Johnson compartió en su cuenta oficial de Facebook una imagen en 360 grados del panorama lunar contemplado por los astronautas estadounidenses tras el alunizaje.

"Después de un atronador lanzamiento en un cohete Saturn V, un viaje de tres días a través del implacable entorno del espacio y un atrevido descenso en el Módulo Lunar, estás aquí: de pie en la Luna. Mira a tu alrededor y disfruta de las vistas de la superficie, tal como lo vieron los astronautas del Apolo 17 Eugene Cernan y Harrison Schmitt hace casi 5 décadas", así invita el post a contemplar el paisaje lunar.

El astronauta Harrison H. Schmitt anclando el módulo de geófonos con una bandera durante la primera actividad extravehicular (EVA) del Apolo 17 en el sitio de alunizaje en Taurus-Littrow.
El astronauta Harrison H. Schmitt anclando el módulo de geófonos con una bandera durante la primera actividad extravehicular (EVA) del Apolo 17 en el sitio de alunizaje en Taurus-Littrow.

​"El Valle de Tauro-Littrow en la Luna presenta una vista que es una de las escenas naturales más espectaculares del Sistema Solar", dijo Schmitt sobre las imágenes unidas desde la Estación 5 de su base lunar, en el lugar del alunizaje.

(Con información e imágenes de la NASA)

Nuevo brote de ébola, OMS declara emergencia mundial

Fotografía del domingo 14 de julio de 2019 de una víctima del ébola siendo enterrada en un cementerio musulmán en Beni, Congo. AP Foto/Jerome Delay

La Organización Mundial de la Salud declaró el miércoles emergencia internacional de salud luego de que un brote del virus de ébola se propagó esta semana a una ciudad en República Democrática del Congo con una población de 2 millones de personas.

En tres ocasiones anteriores, un comité de expertos de la OMS rechazó aconsejar a la agencia de salud de Naciones Unidas para que hiciera la declaración sobre este brote, pero otros expertos dijeron que el brote mortífero había cumplido con los estándares para hacerla desde hace mucho.

Más de 1.600 personas ha muerto desde agosto, en el segundo brote de ébola más mortífero en la historia, que se desarrolla en una región descrita como una zona de guerra.

Esta semana se confirmó el primer caso de ébola en Goma, una ciudad en el noreste de República Democrática del Congo que hace frontera con Ruanda y que cuenta con un aeropuerto internacional. Los expertos han temido desde hace meses que esto sucediera.

Una declaración de emergencia de salud mundial a menudo capta mucha más atención y ayuda internacional, pero también hace temer que algunos gobiernos nerviosos reaccionen exageradamente y apliquen cierres de frontera.

Aunque el riesgo de una propagación regional sigue siendo elevado, el riesgo de que se propague fuera de la región es bajo, opinó el director de la OMS, Tedro Andhanom Ghebreyesus, tras el anuncio en Ginebra.

La emergencia internacional "no debería utilizarse para estigmatizar o penalizar a las mismas personas que más necesitan nuestra ayuda", dijo.

Esta es la quinta declaración de su tipo en la historia. Las emergencias previas fueron declaradas por el devastador brote de ébola entre 2014 y 2016 en África occidental que mató a más de 11.000 personas, la emergencia de zika en América, la pandemia de gripe porcina y la erradicación de poliomielitis.

La OMS define una emergencia global como un "evento extraordinario" que constituye un riesgo para otros países y que requiere una respuesta internacional coordinada.

El mes pasado, este brote cruzó la frontera por primera vez cuando una familia llevó el virus a Uganda después de asistir a un funeral en Congo de un pariente infectado. Incluso entonces, el comité de expertos no aconsejó que se hiciera la declaración.

El brote actual se propaga en una conflictiva región fronteriza de Congo en donde decenas de grupos rebeldes están activos y donde nunca se había experimentado el ébola.

Los esfuerzos por contener el virus se han visto afectados por la desconfianza de los residentes y ha provocado ataques letales contra los trabajadores de salud. Algunas personas infectadas han evadido deliberadamente a las autoridades de salud.

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