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Enorme nenúfar puede enseñarnos sobre el diseño de edificios

Mar 25, 2022

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Los nenúfares gigantes amazónicos son las plantas flotantes más grandes y fuertes del planeta. La forma en que se construyen inspira estructuras arquitectónicas alrededor del mundo, desde rascacielos hasta turbinas eólicas.

El nenúfar gigante del Amazonas ha fascinado durante mucho tiempo a científicos, arquitectos y artistas por su belleza y tamaño. Sin embargo, la forma en que las hojas del lirio son capaces de crecer hasta 3 metros de ancho, con la fuerza suficiente para soportar el peso de un niño pequeño, sigue siendo un misterio, hasta ahora.

Un equipo de científicos británicos y franceses que estudian la mecánica de esas hojas gigantes, han documentado una red de venas ramificadas en forma de viga optimizadas para la resistencia y el soporte estructural. Su investigación, publicada en Science Advances, podría transformar lo que Chris Thorogood, subdirector del Jardín Botánico y Arboreto de la Universidad de Oxford, llama «un gran enigma botánico» en una guía que podría inspirar una mejor ingeniería y diseño en edificios, particularmente en estructuras flotantes. 

«Lo que mostramos a través de nuestros experimentos empíricos y modelos matemáticos fue que estas hojas son excepcionalmente fuertes y tienen una flexibilidad rígida que les permite crecer mucho», explica Thorogood, autor principal del estudio.

Desde arriba, la hoja de un nenúfar amazónico se asemeja a un gran plato verde con el borde hacia arriba. La fuente, tanto de su belleza como de su fuerza, se observa sólo desde abajo. La parte inferior de la hoja está completamente cubierta con una red fractal de venas espinosas que se irradian desde el tallo central. Las nervaduras principales se vuelven más delgadas y se dividen en ramas a medida que se acercan al borde de la hoja. Están atravesadas a intervalos regulares por otras venas que forman círculos concéntricos y son exclusivas de este género de nenúfares. El efecto general es sorprendente: una intrincada red de venas amarillas contra el verde oscuro o el rojo de la hoja.

El nenúfar amazónico prospera en partes estacionalmente inundadas de la cuenca del Amazonas, donde tiene unos seis meses para crecer antes de que el agua desaparezca nuevamente. Durante ese período, sus hojas gigantes y grandes le permiten absorber la máxima cantidad de luz solar.

Las venas que rodean las hojas permiten que el nenúfar cubra más área de superficie para la fotosíntesis mientras usa menos biomasa. Cuanto más grande sea su área de superficie, más fotosíntesis podrá hacer. Esa economía entre la materia vegetal y la capacidad de fotosíntesis es obviamente importante para ellos.

Los humanos ya han desarrollado aplicaciones biomiméticas inspiradas en las plantas, como el velcro de las rebabas de la planta de bardana y las superficies autolimpiantes de las hojas de loto.

La percepción de una gran hoja flotante no es tan descabellada; además de mejorar el diseño de estructuras flotantes, podría desbloquear nuevos diseños rentables para turbinas eólicas en alta mar o incluso sociedades flotantes de «mares». En 2008, el arquitecto belga Vincent Callebaut diseñó una ciudad flotante basada en la estructura de una hoja de lirio gigante llamada Lilypad: una ecópolis flotante para refugiados climáticos.

Hay algo poético en la idea de que algún día los humanos usen paneles solares que floten plácidamente en una plataforma inspirada en los nenúfares amazónicos para recolectar la mayor cantidad de sol posible, tal como lo ha hecho la planta durante millones de años.

Autor: WebMasterDH

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