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Emmanuel A. Flores Johnson*
*Investigador Catedrático Conacyt, Unidad de Materiales, CICY
emmanuel.flores@cicy.mx
El incremento en las políticas medioambientales a nivel mundial, como por ejemplo,el Acuerdo de París en el que México está participando1, están demandando cada vez más el uso de materiales amigables con el ambiente, lo cual representa un reto enorme para el diseño y la manufactura de materiales y estructuras para poder satisfacer requerimientos medioambientales sin reducir el desempeño mecánico. Para enfrentar estos retos se requiere de un enfoque novedoso y vanguardista para poder desarrollar materiales de última generación.
El biomimetismo o la biomímesis es una rama de la ciencia de carácter multidisciplinario que se encarga de entender e imitar estas estructuras jerárquicas, además de otros procesos, mecanismos y sistemas encontrados en la naturaleza, para la solución de problemas humanos y, en un caso particular, para la fabricación de materiales sintéticos, es decir, hechos por el hombre, con propiedades mejoradas. La naturaleza ya se ha encargado de resolver muchos problemas de diseño y fabricación, y ha creado materiales altamente resistentes y livianos. El biomimetismo aplicado a los materiales es una ciencia que combina varios campos del conocimiento y se apoya tanto en técnicas experimentales como en simulaciones computacionales para entender los fundamentos de los sistemas naturales y poder así aplicarlos a los materiales hechos por el hombre. Técnicas de diseño y procesos de manufactura también juegan un papel importante en la creación de materiales biomiméticos o inspirados en la naturaleza.
Los avances en computación han permitido utilizar programas para realizar simulaciones complejas que permiten entender mejor las estructuras biomiméticas2. En la Unidad de Materiales del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), se está usando el biomimetismo apoyado en modelado computacional usando el método de los elementos finitos junto con diversas técnicas experimentales para generar materiales compuestos avanzados inspirados en varios materiales naturales, como por ejemplo, la concha nácar2 y lacoraza del fruto del cocoyol4 (Fig. 1). Estos materiales naturales presentan propiedades superiores de dureza y resistencia a la fractura, por lo que se están desarrollando estudios biomiméticos en ellos para revelar sus mecanismos y estructuras jerárquicas para aplicarlos al desarrollo de nuevos y mejores materiales.
1.
“México presentó en la COP 22 su estrategia de cambio climático al 2050”: https://www.gob.mx/inecc/prensa/mexico-presento-en-la-cop-22-su-estrategia-de-cambio-climatico-al-2050; [accesado 09/07/2018].
* Investigador Catedrático Conacyt, Unidad de Materiales, CICY
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