Biomimética, un campo emergente de diseño que afecta en todo, desde la arquitectura a la electrónica y maquinaria, realiza los procesos y las estructuras presentes en la naturaleza como punto de partida para los diseños humanos. Reconociendo que los diseños naturales son el resultado de miles de millones de años de evolución trabajando para que los organismos vivos lo más compatible posible con sus ambientes circundantes, biomimética pretende imitar y adaptar las ideas que se encuentran en la naturaleza a las necesidades humanas, a menudo con mejoras significativas en la eficiencia y significativamente más bajos impactos ambientales que los diseños convencionales.
Diseño de construcción
Se necesita una cantidad extraordinaria de energía para calentar, enfriar los edificios y la luz en las ciudades modernas, y que representa a la vez un gran precio y un impacto ambiental masivo. En la naturaleza, sin embargo, numerosas especies - muchos de los cuales son tan sensibles al calor y al frío como somos y tan dependientes de la luz para ver - habitan y construyen viviendas en climas extremos y sin fuentes de energía artificiales. En Zimbabwe, arquitectos e ingenieros combinan los métodos tradicionales de mampostería con un diseño inspirado en los termiteros para construir un complejo que utiliza menos del 10 por ciento de la energía consumida por los edificios comparables. Sin un sistema de refrigeración central, el edificio aspira el aire y la brisa de la base y los ventila a través del edificio hasta que el aire se vuelve demasiado caliente y sale a través de las chimeneas en el techo, un mecanismo utilizado en termiteros para regular la temperatura.
Los materiales resistentes
La producción material, uso y eliminación tienen consecuencias ambientales considerables, de las emisiones de gases de efecto invernadero a los rellenos sanitarios sobrecargados. Los organismos biológicos, sin embargo, tienen mecanismos de autocuración que reducen la cantidad de energía consumida con el fin de reparar una parte del cuerpo. Inspirado en el proceso de curación de la piel de mamíferos, los ingenieros aeroespaciales han desarrollado láminas de plástico con depósitos internos de resina que fluyen sobre la superficie cada vez que el plástico se raya o se perfora. Como la resina seca se crea un parche muy similar a una costra en un corte, creando una superficie igual de fuerte que el plástico original. Si se utiliza en tecnologías aeroespaciales, el plástico podría hacer más seguros los viajes de aire y reducir los requisitos de peso y combustible de aviones.
La fotosíntesis artificial
Aunque en gran medida en las etapas iniciales de investigación, "la fotosíntesis artificial" se basa en el proceso de fotosíntesis a través del cual las plantas utilizan la luz solar para crear y almacenar energía. Así como las plantas se separaron las moléculas de agua para generar hidratos de carbono simples y oxígeno, los científicos esperan para replicar el proceso con el fin de aislar gas hidrógeno, un gas altamente inflamable que se puede utilizar como combustible. Si el proceso se puede completar utilizando menos energía de lo que crea, como es el caso de las plantas, la fotosíntesis artificial podría sustituir fuentes de energía contaminantes tales como combustibles fósiles.
Movimiento y simples Dinámica
La vida en la Tierra ha evolucionado para aprovechar al máximo los recursos energéticos disponibles, con los procesos biológicos tales como la digestión y el movimiento muy distintas a las tasas de eficiencia de hasta nuestras máquinas más sofisticadas. Como resultado de ello, los científicos y los diseñadores han recurrido cada vez más a las estructuras y procesos naturales para diseños más eficientes. diseñadores de turbinas de viento, por ejemplo, veían a los golpes en el borde de ataque de la aleta de una ballena jorobada que rediseñar álabes de la turbina eólica con menos resistencia y una mayor elevación. El resultado es una turbina más eficaces y eficientes viento, tan rápido como un submarino ballena jorobada gallardo.