Ads-728

Ads-728

Psicología

Astrofísica

Genética

Neurociencia

» » » » Una arquitectura basada en la intrincada estructura del hueso

Referencia: Wired.com .
por Shara Tonn, 30 de noviembre 2015
*****************************************
Los arquitectos no pueden evitar inspirarse en la naturaleza. La espiral exterior del Museo Guggenheim de Frank Lloyd Wright se asemeja a una concha de nautilus; la luz del techo moteado de la Sagrada Familia de la catedral de Antoni Gaudí recuerda la fronda de un bosque; y el Estadio Nacional de Pekín, construido para los Juegos Olímpicos de 2008, se llamaba en realidad el Nido de Pájaro.


Todo ello son decisiones estéticas, pero la naturaleza también encuentra su camino en el diseño estructural. Los huesos humanos construyen grandes modelos arquitectónicos, y también podrían inspirar el próximo renacimiento de la arquitectura sostenible.

Si estás diseñando un edificio, mucho de él depende de los materiales que usted elija. Los huesos humanos están hechos de un material compuesto, un mitad-mitad de calcio y colágeno. La hidroxiapatita, el compuesto de calcio, es increíblemente fuerte pero quebradizo, se rompe tan pronto como alcanza su límite de peso. Piense en un puente de diamantes, otro frágil material. "Nunca se nos ocurrirá construir un puente de diamante, no porque sea caro, sino porque es muy frágil", apunta Ahmed Elbanna, ingeniero civil en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "Puede transportar una tremenda carga, pero si la carga excede su fuerza, se romperá sin previo aviso". En los huesos, el maleable colágeno añade la flexibilidad al calcio, protegiendo que se rompan los huesos cada vez que haces una actividad física vigorosa .

Las ganancias en fuerza y flexibilidad del hueso parten desde el centro del material y también en que sus inteligentes capas forman sus  elementos estructurales. Ese compuesto de calcio-colágeno en realidad forma fibras largas y duras, y una sustancia parecida al pegamento que cimenta esas fibrillas en gruesas capas de cilindros paralelos, como un haz de cables de fibra óptica. Esas matrices se entrecruzan y, finalmente, irradian hacia fuera para construir cilindros concéntricos llamados osteonas, los cuales se combinan con canales interconectados para formar la capa lisa y blanca del hueso. Aquí hay un montón de ingeniería para entrar en lo que parece un material sólido, pero todo lo que viste y organiza el hueso lo hace más resistente. Una grieta delgada en una fibrilla no dañará la matriz de fibrillas porque tiene un montón de otras fibrillas que lo respalda.

Además de una jerarquía estructural y una composición súper fuerte, los huesos pueden evolucionar con el cuerpo. Tienen una tendencia natural a crecer en la dirección del esfuerzo. A medida que se desarrolla, los huesos se fortalecen y endurecen en la dirección del peso, mientras van creando huecos en lugares donde no hay necesidad de resistencia. Incluso en condiciones uniformes, uno no recibe el mismo diseño exacto de hueso de forma predeterminada. Dos huesos de fémur de una persona normal tienen, ligeramente, distintas formas, tamaños y ángulos. Han ido creciendo en su resistencia al peso en un número de direcciones, verticales, horizontales y diagonales, y esta incorporada variabilidad hace a los huesos más resistentes cuando ocurren accidentes.

La arquitectura tradicional con líneas rectas y diseños en forma de caja puede ser simple, fácil y barata de construir. Pero no es tan resistente frente a los desastres. Un diseño de nueva generación de edificios, basado ​​en el rendimiento de materiales biológicos, como los huesos, podrían hacerlos más seguros. "Bajo este interés en el biomimetismo, es el momento de reconocer  defectos y trastornos que nos serán útiles para la construcción", decia Elbanna. Ella quiere ver la más calculada irregularidad en los diseños siguiendo la bio-lógica huesos.

###################
-Imagen extraída del vídeo. Wired.com.

,

,

«
Next
Entrada más reciente
»
Previous
Entrada antigua
Editor del blog Pedro Donaire

Filosofía

Educación

Deporte

Tecnología

Materiales