"A nosotros nos gustan las ruedas, pero son muy extrañas en la naturaleza"

La naturaleza ha sido motivo de inspiración para los humanos desde tiempos inmemoriales. Pero de ahí a imitarla, dista un abismo. Eso es lo que cree Steven Vogel, profesor de Biomecánica en la Universidad de Duke, tras años de observación de fenómenos naturales en apariencia simples y su comparación con lo que podrían ser sus equivalentes humanos. De las comparaciones, traducidas en forma de libro en Ancas y palancas (Tusquets Editores-Fundación La Caixa), Vogel extrae que lo importante es el concepto, la idea, y no el método. Lo que cuenta, dice, es nadar o volar. "Si los pájaros no volaran, nosotros probablemente tampoco lo haríamos", afirma.Pregunta. ¿Se aprende algo observando la naturaleza?

Respuesta. La naturaleza y los humanos hemos empleado soluciones similares para problemas parecidos. Observarla, pues, nos ayuda a entender mejor qué hacer y cómo dar solución a un problema.

P. ¿La ingeniería humana y la naturaleza discurren por caminos paralelos?

R. Hay ejemplos que parecen demostrarlo. Para que una bicicleta funcione, sus tubos rectos deben resistir condiciones similares a las que soporta la caña de bambú. Aunque los usos o las aplicaciones parezcan distintos, ambos responden a los mismos principios básicos de la física. La comparación de los dos tipos de tubo nos aporta una visión más profunda de las normas mecánicas que rigen su funcionamiento y aprender aspectos que podrían aplicarse en futuros desarrollos de la ingeniería.

P. ¿Qué tipo de desarrollos?

R. En cualquier habitación o en la calle hay infinidad de ángulos rectos. En los sistemas naturales ocurre lo mismo: árboles y plantas crecen en ángulo recto, aunque con una función distinta a la que les damos los humanos. No obstante, su presencia en la naturaleza es escasa. Tanto, que algunas tribus primitivas no tienen una palabra precisa para describir un ángulo recto.

P. ¿Hay algún otro ejemplo?

R. Nosotros utilizamos metales y los encontramos útiles. Pero no ocurre así en la naturaleza. Una célula emplea hierro en sus reacciones químicas, pero no construye ninguna estructura metálica. Ni tampoco lo hace ningún otro organismo. Y no sabemos por qué.

P. ¿Es que tal vez tienen algo mejor?

R. A nosotros nos gustan las ruedas, pero son muy extrañas en la naturaleza. De hecho, sólo hay una y es submicroscópica, la bacteria.

P. ¿Pero no decía que la observación de la naturaleza es útil?

P. Lo que decía es que la ingeniería humana y la natural representan dos mundos paralelos, pero completamente distintos. Sobre todo por cómo se encaran sus respectivos diseños. Nosotros detectamos un problema, creamos una posible solución y la experimentamos. La naturaleza, por el contrario, crea algo por azar y luego observa si funciona. No tiene perspectiva ni tan sólo un objetivo. Cuando nosotros diseñamos estamos planificando, introduciendo cambios en función de una perspectiva. Eso no ocurre en la naturaleza. Sólo la evolución, a menudo de forma accidental o casual, introduce esos cambios.

P. ¿Damos la misma solución a los mismos problemas?

R. Lo más normal es que no. A menudo es al revés. Y eso se pone de manifiesto si se comparan los logros de la ingeniería humana con la tecnología que emplea la naturaleza para sus construcciones. Lo que aprendemos de la naturaleza es el concepto, la idea. Por ejemplo, volar: si volamos es porque los pájaros vuelan. Lo que pasa es que no reproducimos sus mecanismos de vuelo, sino que, simplemente, los adaptamos. Nos inspiramos en sus sistemas.

P. ¿Imitar a la naturaleza es un error?

R. Mejor es observar y pensar en alternativas que estén a nuestro alcance. Los modelos que imitan exactamente a la naturaleza, que la copian, no tienen sentido. Tan sólo hay una docena de casos en los que se ha copiado con buenos resultados. El alambre de espino, copiado de las espinas de las plantas, el proceso de producción del rayón, que se copió del mecanismo natural de obtención de la seda, los dientes de motosierras copiados de las mandíbulas de un escarabajo...

P. En términos humanos, el diseño se mide en relación a su utilidad o su eficiencia. ¿También en la naturaleza?

R. En cierta manera es así, pero el cálculo sobre si es útil o no es distinto. Por otra parte, la naturaleza no tiene en cuenta la estética y a veces su diseño lleva a resultados que no nos gustan, no nos satisfacen, como cuando una leona mata a cachorros que no son los suyos para asegurar que sean los propios los que sobrevivan.

P. Eso no parece exactamente un caso de diseño.

R. Sí lo es en sentido estricto. De algún modo, la naturaleza desarrolla rutinas que se consolidan por insistencia, no por su eficacia. Y al final, funcionan aunque por el camino se hayan perdido muchas energías. En la tecnología humana más avanzada, el diseño hace que lo que se concibe sea ya una realidad antes de existir. Con el tiempo, y a diferencia de lo que ocurre en los sistemas naturales, los mecanismos de diseño se perfeccionan. En la naturaleza, simplemente se adaptan después de haberse creado muchas veces accidentalmente. Es más, muchos diseños malos perviven, algo que no ocurre con la tecnología humana. Los buenos diseños se comen a los malos.

P. ¿Diría que el diseño y la tecnología son lo que han distanciado al ser humano de la naturaleza?

R. En buena parte, así es, y tal vez sea porque nuestras necesidades son distintas. No es importante mirar a la naturaleza como algo perfecto e inmejorable, sino como un modelo de inspiración que no siempre va a ser útil. El diseño y la tecnología no dejan de ser cultura entendida como capacidad de invención y de transmisión de las ideas sin necesidad de pasar por los genes.

Espinas, plumas y hojas

¿Por qué un árbol crece erguido? ¿Cómo circula el aire por las galerías que escarba una lombriz? ¿Qué mecanismos rigen la pluma de un ave al volar? En apariencia, se trata de preguntas simples, pero las respuestas revelan que tras de ellas se esconde una enorme complejidad. Pero también, como cuenta Steven Vogel en Ancas y palancas, conceptos que han sido aplicados con éxito a la ingeniería. Para Vogel, el estudio de procesos y mecanismos supuestamente dispares le ha llevado a encontrar paralelismos en el mundo vegetal y animal. Las espinas de los peces, afirma, dotan al animal de resistencia mecánica, al tiempo que le permiten una cierta flexibilidad. Lo mismo ocurre con las plumas de las aves voladoras o con las hojas de los árboles. ¿Y es ese principio útil para el ser humano? "La respuesta se halla en las grandes construcciones", dice. En ellas se intercalan vigas que permiten soportar la estructura y la dotan de la rigidez necesaria, con otras que permiten una cierta flexibilidad. En términos de diseño, según Vogel, el resultado final sería algo así como la combinación de los criterios de utilidad y seguridad con los que se rigen los humanos con los de satisfacción y éxito evolutivo que rigen en los sistemas naturales.