Patrones unificadores de la naturaleza

Descripciones detalladas y ejemplos

La naturaleza está en sintonía con el ámbito local y es sensible al entorno.

Ejemplos de la biología

Aplicaciones de diseño

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Las posibilidades de supervivencia se incrementan cuando los individuos son buenos para reconocer las condiciones y oportunidades locales, así como para ubicar y administrar los recursos disponibles. La supervivencia también depende de responder adecuadamente a la información que se obtiene del ambiente local. Los organismos y ecosistemas presentes en un sitio evolucionaron bajo la influencia de las condiciones ambientales locales. Algunas de esas condiciones cambian siguiendo un patrón cíclico, como las mareas, el día y la noche, las estaciones y los incendios e inundaciones anuales. Los organismos utilizan esos patrones cíclicos predecibles como una oportunidad, evolucionando para llenar un nicho particular. Dentro de un lugar en particular, hay micro-ambientes, tales como un punto bajo que es más húmedo que el área circundante o un área que experimenta más viento que otros. Estos también brindan oportunidades para que los organismos tengan una ventaja sobre los demás y prosperen. Algunas condiciones ambientales cambian lentamente con el tiempo conforme va cambiando el clima o por la influencia de los organismos y los ecosistemas sobre las condiciones locales. La capacidad de respuesta a estos cambios, usándolos como oportunidades, permite que los organismos y ecosistemas prosperen.

Ejemplos de la biología

 

Termitas

Las termitas de la región subsahariana de África necesitan un suministro continuo de oxígeno y una manera de eliminar el exceso de dióxido de carbono, al igual que nosotros. Si las termitas y sus hongos simbiontes no tienen una adecuada ventilación en sus nidos, se sofocan.

La solución a su dilema está en la manera en que construyen sus termiteros. Con una altura de 2 a 3 metros (6 a 10 pies), los termiteros sirven como sistema de ventilación. El genio de esta construcción desafiaría a un ingeniero. Pero un millón de termitas lo hacen sin un capataz a la vista.

Imagina que un termitero es como una pera gigante que tiene la parte ancha — donde están los nidos de las termitas y los jardines de hongos — enterrada en el suelo. La parte estrecha de la pera, el montículo visible del termitero, consta de una chimenea central cerrada en la parte superior y una red de túneles y conductos de aire. Las paredes del termitero están hechas de tierra porosa. La porosidad es muy importante para el diseño, ya que lo que opera la mayor parte del sistema de ventilación es el viento. Mientras el viento sopla a través del montículo, se genera un complicado campo de presión, con presión positiva en el frente del montículo y una presión de succión en las zonas laterales y borde posterior. Estos patrones fuerzan el aire hacia adentro a través de las capas de la superficie frontal del montículo, y sacan el aire de los conductos de la superficie en las zonas laterales y en el borde posterior. Debido a que la dirección y fuerza del viento varían frecuentemente, el movimiento del aire en el montículo no es ni unidireccional ni circulatorio; más bien es como una marea, que mueve el aire hacia adentro y hacia afuera de manera similar a como operan nuestros pulmones.

Los termiteros son estructuras adaptables. Cuando los niveles de oxígeno, dióxido de carbono y humedad cambian, las termitas responden ajustando los túneles y la altura del termitero. Esto mantiene un equilibrio u homeostasis dentro del termitero.

Plantas del desierto

Desierto de Atacama, Chile.

Algunas especies de plantas anuales viven en ambientes áridos como el desierto de Atacama en Chile, donde puede llover solo una vez cada 5 años. Estas plantas anuales no tienen estrategias robustas de conservación de agua, pero están bien sintonizadas con la presencia ocasional de la lluvia (como en los años de El Niño). Sus semillas responden rápidamente germinando y creciendo solo durante estos periodos. Sacrifican agua en estos escasos periodos de lluvia para producir hojas más grandes que capturen más luz solar para promover un crecimiento veloz. También usan su energía para florear rápido con el fin de atraer a los polinizadores durante esa pequeña ventana de disponibilidad de agua. Como están tan sintonizadas con la presencia de la humedad, las semillas ni siquiera intentan germinar en años donde las lluvias son inadecuadas, sino más bien se mantienen latentes durante los periodos de secas.

Aplicaciones de diseño

Manufactura Justo a Tiempo

Fabricación de alfombra en Interface.

En su mayoría las empresas de alfombras envían sus productos intercontinentalmente desde su región de origen, pero Interface ha desarrollado otro modelo usando producción regional en 4 continentes y manufactura Justo a Tiempo para estar más sintonizada y dar mejor respuesta a sus clientes en cada región. La manufactura Justo a Tiempo significa que Interface produce la mayor parte de la alfombra que vende después de que ha sido ordenada, facilitando así la personalización de los productos y evitando almacenar inventario que no se requiere en una región en particular. Interface también produce muchos diseños locales en cada sitio, mismos que quizás no se venderían tanto si se produjeran en otras regiones.

Casco bePRO

Tráfico de motocicletas en Uganda

Aunque las motocicletas y los mototaxis son un medio de transporte dominante en África Oriental, pocos conductores o pasajeros usan casco y muchas personas resultan lesionadas cada año. La investigación de la diseñadora industrial Vanja Steinbru en Kampala, Uganda, reveló una cantidad de razones por las que no se usa el casco, incluyendo el hecho de que los cascos son caros y no están diseñados para climas cálidos: son incómodamente calientes y pesados, además de que cubren las orejas, impidiendo a los conductores oír a sus clientes potenciales y a otros conductores. Entendiendo la necesidad de un diseño que se ajustara al contexto de los usuarios de África Oriental, Vanja se asoció con expertos locales y con una fábrica noruega de cascos deportivos para diseñar un casco que respondiera a las necesidades locales. El diseño del casco bePRO es mucho más ligero que el de los cascos tradicionales, incluye ventilación integrada, tiene huecos para escuchar y puede ajustar su talla o tamaño. Se producirá localmente usando un compuesto de fibra de vidrio que ya se encuentra disponible, cumplirá con estándares de seguridad y será económico. Para enfatizar más aún el diseño que responde a su contexto, los cascos serán decorados con imágenes hechas por artistas locales populares.
Créditos de imagen

Desierto de Atacama: Terry Feuerborn CC-BY-NC
Manufactura Interface: Interface Blog
Tráfico de motocicletas y casco bePro via Norskform

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