Biomímesis: Escarabajo

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BIOMÍM

MESIS PALACIOS // CAILLAUX


MESIS

m imesis

// IMITACIÓN

O BIOMÍMESIS b io s // VIDA El ser humano forma parte de una pequeña porción de la línea de tiempo de la existencia de la Tierra, tanto que si esta se comprimiera en un solo año, la nuestra duraría apenas una hora. La naturaleza tiene billones de años de experiencia, haciéndola la mejor mentora, haciéndola, con sus ensayos y errores, la más eficiente en modificaciones del entorno y de sus necesidades.


METAMORFOSIS

ALIMENTACIÓN

HÁBITAT Escarabajo de hábitat desértico que atrapa agua de la niebla con su estructura de carapazón. Vive bajo la arena, pero se desplaza con frecuencia en busca de pareja y agua.

Su alimentación principal proviene del agua que recolectan, mientras que la alimentación complementaria la obtienen de los desechos orgánicos encontrados en las dunas.

LARVA JUVENIL

LARVA TERMINAL

Protuberancias atraen agua

Superficies planas repelen el agua STENOCARA GRACIPILES

ADULTO

PUPA

Los escarabajos tienen metamorfosis completa. El ciclo de vida incluye el huevo (puesto por la hembra), la larva que se alimenta y crece y que tiene forma de C, la pupa que es similar al estadio de capullo en las polillas, y adultos que se aparean y empieza nuevamente el ciclo de vida.

MÉTODO DE REOCLECCIÓN DE AGUA

y comportamiento

descripción

1

HUEVO

1

Temperaturas bajas en las mañanas

2

Brisa húmeda

4

Protuberancias hidrofílicas e hidrofóbicas en sus superficie corporal que atrapan.

3

Inclinación del cuerpo en un ángulo de 23 grados.

Atrae casi el 12% de su peso en agua y pueden soportar hasta el 34% REGULACIÓN TÉRMICA

¿SABÍAS QUE... Corrientes Oceánicas de agua fría y caliente. Las corrientes de agua fría en las proximidades de las zonas áridas aseguran que se genere la neblina necesaria para que los organismos puedan recolectar agua en este tipo de entornos.

Posee una superficie en su cuerpo diseñada para capturar y condensar la humedad del ambiente. Lo logra pasando la mayor parte del día bajo la tierra, manteniendo así fría la temperatura de su superficie corporal. Al salir, acumula el agua en su espalda y hacia el final del ciclo eleva la parte posterior de su cuerpo para que el agua escurra directo hasta su boca.

1. E XOE S Q U E LE TO 2. SU P E R F I CI E G RANU LOS A E N E L ABD OM E N 3. DI R ECCI ÓN DE L A BR IS A MAR I NA 4. P OSI CI ÓN DE L A S PATA S Q U E P E R M IT E N I N CLI NACI ÓN.

2 1

3 4


2

collage de imรกgenes


materialidad y sistema

forma, estructura,

3

MATERIALIDAD

FORMA

1

Ángulo de inclinación de 23º Disposición contra la brisa marina que adopta el volumen ovalado del insecto

Recubier to de cera Repeticiones de los hexágonos 2

3

Forma hexagonal

Aumento para observar la textura granulosa y porosa de sus élitros, que multiplica la superficie de roce, y atrapa las gotas de agua con sus cimas hidrófilas.

ESTRUCTURA

La textura de las superficies de las concavidades presentes en los élitros. En esta escala las cimas son hidrofóbicas por lo tanto favorecen la circulación del agua capturada.

SISTEMA

Estructura de sus élitros, recubiertos de protuberancias, de unos 0.5 mm y separadas entre 0.5 y 1.5 mm, que a su vez tienen las pendientes recubiertas de otras pequeñas protuberancias en forma de cúpula de 10 micrones de diámetro, dispuestas de forma hexagonal y recubiertas de cera.

ABDOMEN ÉLITROS TROCÁNTER FÉMURES TARSOS MEDIOS TIBIA TARSOS TRASEROS UÑAS TARSALES

TÓRAX -PRONOTO -ESCUTELO -SUTURA NEUROPLEURAL

CABEZA

Imagen más detallada de las protuberancias sobre el caparazón del escarabajo que permite almacenar el agua y además le otroga la forma curva a este.

El escarabajo posee un exoesquelto, es decir, un esqueleto externo continuo que recubre, protege y soporta el cuerpo.

- MANDÍBULA - PALPOS - FRENTE -OJOS - LABIO -ANTENAS


casos de estudio

analogías

5

Durante la investigación, el elitrono, una cubierta protectora para las alas y el abdomen de escarabajos, demostró ser un modelo de conducta adecuado para la construcción de material eficiente. El rendimiento de estas estructuras ligeras se basa en la morfología geométrica de un sistema de doble capa y las propiedades mecánicas del material compuesto de fibra natural. La característica anisotrópica de este material, que consiste de fibras de quitina incrustadas en una matriz de proteína.

El Teatro del Agua es una obra arquitectónica que combina: el diseño estructural, la ecología y el arte, en un solo escenario. Este proyecto diseñado por la firma Grimshaw en colaboración con Charlie Paton es desarrollado con la idea principal de producir agua fresca y potable por medio de la condensación del vapor de agua de mar, atravesando una gran estructura, creada como fondo para un espectacular escenario.

ICD - ITKE RESEARCH PAVILION 13-14 FUENTE DE AGUA:

WARKA WATER

Se trata de una estructura vertical de bambú de 30 pies y una red de nylon, diseñado para recolectar agua potable de la atmósfera. Esta diseñada para que sea propiedad de los aldeanos y operada por ellos mismos, y se construye a partir de materiales locales y biodegradables como el bambú, cuerdas de fibra y de bio-plástico.

MATERIAL:

ARQUITECTURA:

MALLA ATRAPA AGUA

Es un diseño de malla que atrapa el agua y la lleva a una serie de canales para finalmente recogerla en un recipiente. En la actualidad el material permite acumular alrededor de un litro de agua por metro cuadrado de malla.

TEATRO DEL AGUA

DISEÑO INDUSTRIAL:

DEW BANK BOTTLE ENFRIAMIENTO

CONDENSACIÓN

MATERIAL DE LA MALLA

RECOLECCIÓN

ENFRIAMIENTO

AGUA DE LLUVIA

ANTENAS

CORRIENTE DE AIRE HUMEDAD Y CONDENSACIÓN

En la mañana, el material metálico de la botella se enfría hasta alcanzar menor temperatura que la del aire, formando gotas que se deslizansobre el domo y por los canales, finalmente cayendo dentro de un base recolectora. Cada día, el escarabajo de Namibia puede reoclectar hasta el 40% de su peso, y con este invento ganador del 2010 IDEA AWARDS se espera obtener por lo menos un vaso.


patrones y texturas 6

// TEXTURA Presenta una textura rugosa a nivel MICRO, debido a sus protuberancias en el caparazón.

Material poroso que permite la captación del agua.

PATRÓN Este tipo de textura es la que hace posible el deslizamiento y colección de agua para su propio uso.

//

Se puede observar un patrón repetitivo con forma hexagonal, resaltando las protuberancias encargadas de captar el agua.

Se presencia dos elementos geometricos importantes en el escarabajo: caparazón curvo y los hexagonos que conforman la superficie en relieve, parte del primero.

// GEOMETRÍA

Forma hexagonal de la textura

Forma arqueada del caparazón


y referencias

conclusiones

7

CONCLUSIONES 1. Se le considera un animal modelo para la biomímesis ya que no solo se presta para análisis a nivel estructural o estético, sino también a nivel funcional, ecológico y sostenible, pues su capacidad de supervivencia en un entorno hostil. como lo es el desierto, muestra su existosa evolución y adpatación al entorno. Esto debe considerar al momento de buscar ejemplos y referentes para la aplicación de nuevas medidas de control ambiental, más aún en una época en la que la crisis por el agua se encuentra muy cerca de la realidad.

2. El sistema que el escarabajo de Namibia usa en su día a día para sobrevivir se podría incorporar a los sstemas estructurales de hoy en día, pues la demanda tecnológica, la cual se hace cada vez más presente en el mundo de la construcción, busca ahora satisfacer necesidades que muchas veces no van de la mano con estructuras estáticas o convencionales. De este modo, el escarabajo y su modo de funcionamiento, así como su estructura, pueden servir de inspiración para estos posibles futuros avances.

3. Es un organismo simétrico y que tiene una composición paramétrica ya que tiene patrones repetitivos y consecutivos en su estructura.

REFERENTES A u dersirk, Byers (2008) “Bio logía: la vida en la Tierra”. M éxico: Edi t o ria l Pea rs o n. h t t p://w w w.fro n t era s depa p el.co m/enero2010/E l_desier t o_de_%20Na m ib_Na m ib ia%20_A frica_S ur_rep o r taje.h t m h t t p://w w w.st u dio s e ed.n et/blo g/s o f twa re-blo g/pa ra met ric-g en era t ive-desig n-blo g/g ra ssh o pp er/wa rkawa t er-de-rh in o cero s-aagua-p o ta ble-en-et io pia/ h t t p://news.m i t.edu/2006/be et les-0614 h t t ps://s eawa t ergre en ho us e.co m h t t ps://w w w.ny t imes.co m/2006/06/27/s cience/27find.h t m l h t t p://news.b bc.co.uk/2/h i/s cience/na t ure/1628477.st m h t t ps://w w w.s ciencedire c t.co m/s cience/a r t icle/pii/S0022191001001330 h t t ps://wo l.jw.o rg/es/wo l/d/r4/lp-s/102012169 h t t p://w w w.loe.o rg/shows/s e gmen t s.h t m l?progra mI D=12-P13-00046&s e gmen tI D=8 h t t ps://w w w.a rchda ily.p e/p e/624517/icd-i t ke-pa bello n-de-invest igacio n-2013-14-icd-i t ke-un iversidad-de-st u t t ga r t h t t p://w w w.b bc.co m/news/t e ch no logy-20465982 h t t p://mo rawa t ersyst em s.co m/b io m im icr y-t he-na m ib-des er t-be et le-a-s o urce-o f-in spira t io n/ h t t ps://news.na t io na lg e ogra ph ic.co m/news/2001/11/1101_T Vdes er t be et le.h t m l


ESPACIAL #1

Tipo de estructura: malla tensionadas y soportes verticales.

S e in t en ta co nden sa r el sist ema de ba rra s o exoes qu elet o co n el sist ema de s up er ficie o el ca pa ra zón.

En la primera ra ma, s e eva lu ó la fo rma más básica y s e t o m ó co mo referen t e la s pa ta s del es ca ra bajo, prio riza ndo la p o sición de esta s a l ca m ina r, m ien t ra s qu e en la s e gunda ra ma, s e eva lu ó la p o ro sidad del ca pa razón, ta n t o en el m ismo ma t eria l co mo en su us o. MAQUETA

la fo rma g e o m ét rica en la qu e s e ba sa su dist rib u ción de p un t o s, el hexá g o no.

2 E x t raemo s

Tipo de continua.

En el ca pa razón exist e la p o ro sidad, qu e p erm i t e a t ra pa r agua, jun t o co n la s zo na s lisa s, q u e deja n q u e s e deslice.

estructura:

2

L a fo rma cum ple co n la funci ón de pro t e cci ón co n una est ru c t ura a u t o p o r ta n t e, t o ma ndo en cu en ta la s cur va s sup er ficia les.

superficie

S e pres en ta una dua lidad de lo p o ro s o o ru g o s o s co n lo lis o de la co ber t ura, e co n t rada ta m b ién en el ca pa razón del es ca ra bajo.

OBSERVACIONES PUNTUALES

A B

C B

A

MATERIALIDAD// co n t in uidad y co m pacidad, p o ro sidad y s edo sidad.

B

PUNTOS DE APOYO// dista nciado s s e gún lo a b st racci ón de la p o sici ón de la s pa ta s del es ca ra bajo.

C

HUELLA DE PISO// que invo lu cra la co nexión qu e t iene el es ca ra bajo co n la t ierra, y q u e g enera un espacio más cómodo.

C

A D

ESPACIAL #2

3 L a coo rdinación de la s

pa ta s al ca m ina r det erm ina un pa t rón a plicado en la p o sici ón de lo s s o p o r t es.

OBSERVACIONES PUNTUALES

A

B

4

E l res ul tado es una est ru c t ura t en sio nada qu e englo ba la s dist in ta s fo rma s de a nálisis del es ca ra bajo.

C

D

MATERIALIDAD// p orosidad de la co ber tura natura l del escara bajo. HEXAGONAL// forma más esta ble, usada en protuberancias at rapa-agua. TENSIÓN// ent re los elementos, COORDINACIÓN// movim ien t o de pa ta s es ca ra bajo.

de del

EXOESQUELETO 2

Un i ón co n h ilo Ba rra

1

Un io nes iden t i ficada s en la s a r t iculacio nes del es ca ra bajo y llevada s a modo de sist ema de ba rra s.

Tipo de estructura: uniones y barras + tejido y malla. Lo s espacio s g enerado s s e encu en t ra n delim i tado s p o r una t ra ma irre gula r de h ilo, co rreps o ndien t e a l a nálisis del co m p o nen t e de pro t eína qu e g enera el ma t eria l de exoes qu elet o del a n ima l.

4

S e co n sidera la coo rdinación de pa ta s y el movim ien t o a l t erno de ella s pa ra la co locaci ón de ba rra s.

23 3

MAQUETA

MORFOGÉNESIS

E S C AL A M E S O

8 G ABR I E L A PAL ACI OS// DAN I E LL A C AI LL AUX//

1

S e co n sidera una h u ella de pis o pa ra acen t ua r el espacio in t erio r y g enera r may o r movim ien t o co n adicio na les co mo ba nca s e ingres o s es ca lo nado s, siem pre co n sidera ndo el o rig en, es de cir, el es ca ra bajo y su est re cha relación co n la t ierra, en la qu e s e en t ierra p o r sup er vivencia.

ABSTRACT

PANEL SUSTENTO

1

E l co ncept o del es ca ra bajo s e subdivide en do s ra ma s de a nálisis: su est rc t ura ex t erna o exoes qu elet o y s u cub ier ta, la cua l pa r t e del m ismo p ero co n di feren t e principio est ru c t ura l.

MORFOGÉNESIS

ABSTRACT

ABSTRACT

MORFOGÉNESIS

CAPARAZÓN

E S C AL A M E S O

E S C AL A M I CR O

MAQUETA

CONCEPTUAL

S e ex t rae la t ra ma de en laces de la fib ra de pro t eína de la cua l está he cho el ca pa razón de lo s a r t róp odo s, la qui t ina.

E l ángulo de inclinaci ón q u e usa el es ca ra bajo pa ra a lca nza r el agua a t ra pada s e usa pa ra la inclinación de la s ba rra s.

B A

OBSERVACIONES PUNTUALES

L a s un io nes y ba rra s fo rma s ángulo s, y a su vez, s epa racio nes en t re sí, a sí co mo el es ca ra bajo s epa ra su exoes qu elet o en pa r t es im p o r ta n t es fá cilmen t e p ercib ibles a la vista. C

A

MATERIALIDAD// rigidez co n el a la m b re, f lexib ilidad y a ma rre co n el h ilo.

B

INCLINACIÓN// de 23 grado s,

C

COORDINACIÓN// movim ien t o de pa ta s es ca ra bajo.

de del


ESPACIAL

CONCEPTUAL

9 FOTOS MODELO

ESCALA MESO

ESCALA MICRO


ESPACIAL

9 FOTOS MODELO

ESCALA MESO


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