Memorias De la Morfosintáxis a la Bioinspiración

de la

Morfosintaxis

a la

Bioinspiracion Lucas Marcel CastaĂąo

MEMORIAS

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morfogĂŠnesis

de la

Morfosintaxis

a la

Bioinspiracion Lucas Marcel CastaĂąo

MEMORIAS

PROYECTO DE GRADO PARA ALCANZAR EL TÍTULO DE Profesional en Diseño Industrial AUTOR Lucas Marcel Castaño Sarria lmcastanos@unal.edu.co DIRECTOR Arq. y Diseñador Jairo Alberto Leal Palacio DISEÑO Y RENDERS 3D Diego Andrés Medina ILUSTRACIONES Y DISEÑO GRÁFICO Lucas Marcel Castaño Sarria Escuela de Diseño Industrial Facultad de Artes Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá 2018

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A mi madre por haberme enseĂąado a ver lo bello en los seres mĂĄs diminutos.

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Agradecimientos Quiero expresar mis agradecimientos a la y a todos aquellos que aportaron datos valiosos, Universidad Nacional de Colombia, a los profesor contactos, opiniones y críticas que ayudaron a Gabriel García, Karen Lange, Germán Silva y Rolando darle forma a todo el proyecto.

Ruiz por su asesoría y referentes bibliográficos.

A Lina Isabel Rojas por su gran ayuda y consejo; Al profesor Jairo Alberto Leal, director de este a Diego Andrés Medina por su gran trabajo en el proyecto, por creer en esta idea y por su gran apoyo esculpido digital, rendelizado y preparación de y dirección durante el proceso. archivos para prototipado rápido; a Juan Camilo Quintero por su gran trabajo en la elaboración de Al Dr. Francisco Javier Serna, director del los modelos en prototipado rápido. laboratorio de entomología de la Universidad Nacional por su ayuda en la parte investigativa de A aquellos que dedicaron parte de sus ocupadas los especímenes analizados. vidas universitarias para aportar con bocetos y divertidas ideas en el ejercicio de creatividad y Al profesor Alex Romero por poner a disposición bioinspiración: Joell Martínez, Josue Orrego, Elkin sus conocimientos en fundición y joyería.

Cruz y Andrés Hernández.

A Andrea Caicedo por su compañía y apoyo tanto A mis padres por su amor y apoyo incondicional; en el proceso de conceptualización, en la ayuda a mi novia Laura Jiménez por su apoyo moral, logística y en el proceso de recopilación de la compañía y críticas que ayudaron a darle vida a información. este trabajo.

También quiero agradecer a los colegas que Y por último y no menos importante, a Dios, me facilitaron información y su colaboración en quién me ha llenado de salud, paciencia y sabiduría las diferentes etapas del proyecto: Josue Orrego, para alcanzar mis objetivos tanto académicos Jacobo Barbosa, Nacor Andrade, Luisa Hernández como personales.

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Introducción “De la Morfosintáxis a la bioinspiración”, es una investigación en morfología donde se toman como ejemplo catorce especies de insectos del orden Hemíptera de la familia Membracidae. El objetivo principal de este proyecto es generar una metodología práctica, muy visual y fácil de entender tanto para diseñadores como para biólogos, artistas o aficionados a la entomología que quieran abordar un proyecto de diseño cuyo referente sea un objeto de estudio de origen biológico. Los análisis morfológicos desde el lenguaje de diseño, se hicieron a partir del documento inédito Guía de análisis y evaluación de producto. Lectura semioestética del producto, escrito por Jairo Leal y Germán Charum en el año 2010.

Esta investigación culminó con la generación de un manual o guía de análisis, en donde se toma como pretexto el diseño de joyería para ejemplificar toda la teoría allí abordada. En esta guía se muestran diversas maneras de generar forma a partir de alteraciones digitales en los tres ejes (X,Y,Z), generación de sólidos por revolución, modulaciones entre otras.

A manera de posibles aplicaciones de la metodología aquí descrita, se propone una serie de seis diseños para la industria de la joyería, bioinspirados en seis especies de membrácidos analizados en toda la investigación.

La metodología propuesta promueve en cada etapa, la exploración de los volúmenes, formas y sus posibles aplicaciones en el diseño industrial, arquitectura, diseño gráfico, joyería, movilidad entre otros; buscando siempre la posibilidad de encontrar asociaciones entre lo natural y lo artificial Este proyecto propone la integración interdisciplinar entre la biología y el diseño a partir del lenguaje propio de ambas partes en torno a un mismo eje: La morfología.

Otro de los aportes valiosos de esta investigación, es la generación de conciencia por los recursos biológicos del cual dispone nuestro territorio Colombiano, y cómo debemos volcar nuestra mirada al inmenso mundo de formas sumamente valiosas como inspiración y referentes para el diseño.

El análisis de las especies se hizo en colaboración con el Museo entomológico de la facultad de ciencias Agrarias de la universidad Nacional de Colombia.

Las memorias de este proyecto están enfocadas en cada una de las fases de la metodología que se propuso en la guía para abordar la bioinspiración desde la sintaxis formal. Posteriormente se presentas algunas fotografías e imágenes del proceso detrás de toda la investigación y algunas observaciones.

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Contenido 8

RESUMEN

10

PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

12

Objetivos

12

JUSTIFICACIÓN

13

DEFINICIÓN DE ALCANCES

13

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

13

METODOLOGÍA

14

1. Selección de objetos de estudio

16

2. Análisis desde la biología

24

3. Análisis desde el diseño

30

4. Analogías formales

40

5. Selección de segmento de interés

52

6. Entendimiento de la forma

54

7. Exploración bidimensional

58

8. Transición del 2D al 3D

64

9 Definición de la forma desde el 2D

66

10. Modelos de aproximación

70

11. Diseño 3D

72

12. Exploración digital de variaciones formales

76

13. Diseños finales

100

OTRAS POSIBLES APLICACIONES

108

ELABORACIÓN DE LOS PROTOTIPOS

110

PROCESO DE BOCETACIÓN

114

CONCLUSIONES

118

LOGROS DEL PROYECTO

119

IMPORTANCIA DE LOS PARTICIPANTES

120

PUNTOS CRÍTICOS

121

BIBLIOGRAFÍA

122

9

Resumen La siguiente investigación, propone es una guía metodológica que busca abordar la bioinspiración, utilizando la sintaxis formal y los principios de lectura semioestética (Leal & Charum. 2010) con el fin de sacar máximo provecho a la inspiración en un objeto de estudio cuyo origen sea biológico. Los análisis aquí hechos son meramente formales, para aplicaciones bidimensionales o tridimensionales en el diseño.

La metodología aquí abordada está enfocada en la morfología de los objetos de estudio, en buscar la manera de generar formas atractivas, tratando de hallar un equilibrio sin caer en la literalidad o la abstracción total. No se trata de imitar sino de estudiar, comprender y reinterpretar la forma.

Este proyecto se planteó durante el segundo semestre académico del 2017 y se llevó a cabo en el transcurso del primer semestre académico del 2018 en la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá.

En este caso, se usaron como ejemplo catorce especies de insectos, todos pertenecientes a la familia Membracidae del orden Hemíptera. Estos insectos conocidos comunmente como “chicharritas”, “cigarritas”, “periquitos”, “chinches” o “toritos”, criaturas con formas y colores muy llamativos que debido a su aspecto y relaciones simbióticas con otras especies, han llamado la atención de entomólogos, aficionados y diseñadores.

La guía desarrollada pretende acercar a los diseñadores y biólogos, tratando de hallar un lenguaje común desde ambas disciplinas, con el fin de lograr un estudio cooperativo interdisciplinar. También se busca captar el interés del lector en la fauna que habita el territorio colombiano para generar conciencia sobre el patrimonio biológico que poseemos.

Palabras clave: Bioinspiración, biomímesis, biodiseño, morfogénesis, morfología, hemiptera

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Abstract The following research proposes a methodological guide that looked for approach bioinspiration, using formal syntax and the principles of semi-aesthetic reading (Leal & Charum, 2010) in order to take full advantage of the inspiration in an object of study of biological origin. The analysis done here are purely formal, for two-dimensional or three-dimensional applications in design.

The methodology here is focused on the morphology of the objects of study, in the way of generating attractive forms, trying to find a balance without falling into literality or total abstraction. It is not about imitating, it´s about studying, understanding and reinterpreting the form.

This project was proposed during the second academic semester of 2017 and was carried out during the first semester of 2018 at the National University of Colombia, Bogotá.

In this case, it is used as an example of insect species, all belonging to the Membracidae family of the order Hemiptera. These insects known as “treehoppers”, “chinches” or “toritos”, creatures with very striking shapes and colors that due to their appearance and symbiotic relationships with other species, have attracted the attention of entomologists. , fans and designers.

The developed guide aims to approach designers and biologists, trying to find a common language from both disciplines, in order to achieve a cooperative interdisciplinary study. It also seeks to capture the interest of the reader in the fauna that inhabits the Colombian territory to raise awareness about the biological heritage that we possess.

Keywords: Bioinspiration, biomimicry, morphogenesis, morphology, hemyptera

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Planteamiento del proyecto Objetivo General Proponer una metodología de análisis morfológico, que integre el lenguaje propio de la biología y el diseño a partir de la sintáxis formal.

Objetivos Específicos Generar una guía o manual paso a paso que sea útil para cualquier diseñador o biólogo interesado en desarrollar un proyecto de diseño cuyo eje principal sean las formas bioinspiradas.

Analizar un grupo de insectos del órden Hemíptera desde el lenguaje de la entomología y del lenguaje del diseño con el fin de lograr abstraer las formas necesarias para desarrollar la investigación.

Diseñar una serie de piezas de joyería basadas en las formas abstraídas en las especies investigadas

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Justificación Una de las razones por la cuales desarrollé este proyecto, es el interés en la biología, la cual decidí abordar desde el lenguaje del diseño, confluyendo en una investigación sobre morfología que aportara a la disciplina.

Colombia es un país rico en metales preciosos, gemas y piedras semipreciosas, existen artesanos y diseñadores de joyas con propuestas estéticas bastante atractivas, sin embargo nos ha invadido la cultura de “la copia” en la cual, los artesanos reproducen fielmente diseños de marcas ya posicionadas, con el objetivo de tener una venta asegurada. Es allí donde el diseño, el cual aporta valor a los productos industriales o artesanales entra en juego. Es por eso que es útil una guía o manual práctico basado en la bioinspiración, en el cual cualquier diseñador, artesano, artista o biólogo pueda afrontar un proyecto de diseño donde pueda generar piezas originales y atractivas que promuevan la conservación y el sentido de pertenencia de nuestros recursos biológicos a los cuales muy poco hemos enfocado nuestra mirada.

Definición de alcances Generar la guía de análisis morfosintáctico a manera de producto editorial perfectamente acabado y fácil de reproductir y distribuir.

Lograr modelos tridimensionales de las propuestas para joyeria, ya sea en prototipado rápido modelos en cera listos para ser producidos mediante técnica de microfundición.

Pregunta de investigación ¿Cómo sería una investigación en morfología basada en el análisis de Hemípteros de la familia Membracidae, tratando de integrar el lenguaje de la biología y el diseño?

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Metodología El método aquí abordado pretende tener el control casi absoluto sobre los volúmenes complejos, busca hallar un punto medio entre la literalidad y la abstracción total para conservar la esencia del espécimen estudiado generando formas atractivas que causen impacto. En otras metodologías de diseño de generación biomórfica, se deja gran parte del resultado a los algoritmos matemáticos, pues basta con escoger un módulo y dar una orden a un software para lograr multiplicaciones, mallados y alteraciones tanto planimétricas como volumétricas. Estos resultados sin duda son atractivos, aplicables y fáciles de mecaniza.

Este método se apoya mucho en las técnicas de expresión análogas como lo son el dibujo, la bocetación, el esculpido, y el modelado; pues nos ayudan a comprender en su totalidad la complejidad de la forma, el comportamiento de las superficies, las texturas, concavidades, convexidades y relaciones entre los submódulos presentes en una misma forma.

No se trata de imitar un forma, se trata de analizarla, comprenderla, reinterpretarla y aplicarla.

Este método no es una camisa de fuerza para aquel que lo use, pues constantemente se deben tomar decisiones apelando al criterio propio, gusto personal e intereses particulares. Cada quién decide qué resaltar y qué descartar, ¿Es la totalidad lo que interesa, o simplemente se escogerá un segmento o sección del objeto de estudio?.

Se hace énfasis nuevamente en la esencia de este método, No se trata de imitación, sino de inspiración para generar forma.

También busca que el diseñador comprenda un objeto de estudio desde el punto de vista biológico con el lenguaje propio de la ciencia, pues al comprender la terminología propia de la biología y contrastarla con el lenguaje propio del diseño, se crean nuevas categorías mentales y comprensiones que nos llevan por otros caminos que pueden enriquecer el resultado final.

En el siguiente diagrama se encuentra la síntesis del proceso llevado a cabo en esta guía, donde se toma como punto de partida un espécimen en la naturaleza, se analiza de diferentes formas, se comprende y reinterpreta hasta llevarlo a una materialización aplicada al diseño. En este caso se usó la joyería como ejemplo.

14

15

1.Selección objetos de estudio Para el desarrollo de esta metodología, como objetos de estudio, se escogieron catorce insectos del Orden Hemíptera de la familia Membracidae. Estos insectos se caracterizan principalmente por las elaboradas ornamentaciones en el Pronoto o casco que se encuentra sobre sucabezas. Algunos de estos insectos fueron escogidos para ejemplificar conceptos de diseño y principios compositivos, otros fueron escogidos por su morfología compleja y potencial para ser aplicado en el diseño.

El primer acercamiento que se hizo hacia estos insectos fue desde fuentes bibliográficas como tesis, investigaciones, libros, artículos de revista, fotografías

e imágenes recopiladas durante el desarrollo del Seminario de trabajo de grada en el semestre anterior.

Posteriormente, se hizo el contacto con el Profesor Francisco Javier Serna, curador del Museo Entomológico de la Universidad Nacional, y una vez hecho el contacto, se pudieron analizar directamente algunos especímenes que se encontraban en la colección de Membrácidos.

Se decidió que todos los insectos escogidos debían ser especies que se encontraran en el territorio Colombiano, para poder generar una conciencia patrimonial de nuestros recursos biológicos.

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Cyphonia trifida

Cyphonia clavata

Umbelligerus

Bocydium globulare

Poppea capricornis

Heteronotus sp.

Umbonia crassicornis

Bolbonota

Polyglypta

Membracis dorsata

Cladonota inflatus

Cladonota lobocladisca

Notocera

Chelyoidea

17

18

19

Vistas frontal y superior

20

Cyphonia clavata

Cyphonia trifida

Umbonia crassicornis

Poppea capricornis Heteronotus sp.

Membracis dorsata

Bocydium globulare

Umbelligerus

Chelyoidea

Cladonota lobocladisca

Notocera sp.

Cladonota inflatus

Bolbonota sp.

21

Polyglypta sp.

Umbonia crassicornis

Membracis dorsata

Vista lateral Chelyoidea

Cladonota lobocladisca

Notocera sp.

Cladonota inflatus

Bolbonota sp.

22

Polyglypta sp.

Cyphonia clavata

Cyphonia trifida

Heteronotus sp.

Poppea capricornis

Umbelligerus

Bocydium globulare

23

2. Análisis desde la Biología ¿Qué son los membrácidos?

PR OCESO P OSTERI OR CUERN O HUMERAL METOPIDI O

ANGULO HUMERAL

OJO COMPUESTO TORAX

FEMUR

OCELO

AB D OMEN

TIB IA

Los Membracidae son insectos chupadores de savia de distribución tropical y subtropical, en una gran variedad de especies vegetales silvestres y de importancia agrícola. En esta familia se incluyen más de 3450 especies, descritas en 428 géneros y nueve subfamilias. Para Colombia, los más recientes estudios incluyen 394 especies en 94 géneros, 20 tribus, y 6 subfamilias.

Las especies de esta familia se reconocen por la modificación del pronoto, al formar un casco dorsal. En los Membrácidos se conocen además relaciones ecológicas de simbiosis con himenópteros trofobiontes. En estas asociaciones, los himenópteros se alimentan del rocío de miel que producen los Membracidae y a su vez protegen a estos chupadores de los enemigos naturales, especialmente depredadores.

(González, 2014)

COXA TARSO

ANGULO HUMERAL

Comunmente se les conoce con el nombre de “Toritos” o “Periquitos”. En inglés se les llama “Treehoppers”

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REINO

Animalia

FILO

Artropoda

CLASE

Hexapoda

SUBCLASE

Pterygota

ORDEN SUBORDEN INFRAORDEN SUPERFAMILIA

Umbelligerus sp.

Bocydium globulare

Hemiptera Auchenorrhyncha Cicadomorpha Heteronotus trinodosus

Membracoidea

FAMILIA

Membracidae

SUBFAMILIAS

Stegaspidinae Smiliinae Heteronotinae lobocladisca

Membracinae

Para el análisis de los insectos desde el lenguaje de la biología, se tuvio en cuenta algunos libros de entomología como Membrácidos de América tropical (Godoy et al, 2006) y Essential Entomology An order by order introduction (McGavin, 2001).

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Se empezó por una clasificación taxonómica para aclarar las familias y subfamilias a las cuales pertenecen los Membrácidos analizados; posteriormente se estudiaron los nombres de las partes y diferencias formales de cada una de las especies para clasificarlos en categorías formales desde el punto de vista del diseño.

Análisis en laboratorio 1

2 En la colección de Membrácidos sólo se lograron fotografiar seis de los especímenes escogidos, los cuales fueron:

3

4

1. Cyphonia clavata 2. Membracis dorsata 3. Bolbonota 4. Cyphonia trifida 5. Polyglypta 6. Notocera sp.

Las demás especies no se encontraban en la colección, por lo cual fue necesario estudiarlos sólo desde las referencias bibliográficas y fotografías encontradas enbases de datos, catálogos y blogs en internet.

5

7

6

8

También se tomaron muchas otras fotografías de insectos muy llamativos y de ninfas (Estados metamórficos anteriores a la etapa adulta) de algunas especies (7 y 8 ).

26

Recursos Humanos Francisco Serna Dir. Laboratorio de entomología

Recursos Logísticos

1

Lab. Entomología Fac. Agronomía Universidad Nacional

La visita al laboratorio de entomología se llevó a cabo en el segundo mes del semestre, y tuvo como objetivo fotografiar los especímenes de las especies escogidas para este proyecto. Se usó como recurso tecnológico, un estereoscopio bifocal y las fotografías se tomaron con un smartphone que se puso directamente en uno de los lentes del estereoscopio, ya que este no tenía manera de capturar imágenes.

27

Recursos Tecnológicos Estereoscopio

Características y ubicación 28

29

REPETICI ON

COMP OSICI ON AGRUPADA

de módulos esféricos variando el tamaño (Módulo en gradación)

COMP OSICI ON AXIAL

3. Análisis desde El Diseño El análisis desde el lenguaje de diseño, se hizo a partir de los prindipios compositivos básicos, entre los cuales podemos encontrar: Tipos de forma (Abierta y cerrada), Forma como punto, línea, plano y volumen; formas regulares e irregulares, tipos de simetrías, tipos de composición, texturas visuales y táctiles etc.

Todo este análisis se basó principalmente en el documento inédito Guía de análisis y evaluación de producto. Lectura semioestética del producto. (Leal & Charum, 2010).

Los principios anteriormente mencionados, se aplicaron a cada uno de los catorce insectos.

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COMP OSICI ON RADIAL

NUCLEO

El pronoto del Bocydium globulare posee una simetría radial.

(Centro organizador)

MASA

ESPACI O

SUPERFICIE IRREGULAR

130°

El Polyglypta encaja dentro de un triángulo obtusángulo escaleno, o sea que tiene uno de sus ángulos obtusos (Mayor a 90° ) y todos los lados son diferentes.

EJE ORDENAD OR

B ASE TRIANGULAR

COMP OSICI ON AGRUPADA

CONVEXIDAD

CONCAVIDAD

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Si metiéramos a un Umbonia crassicornis dentro de insólido, cabría perfectamente en una pirámide de base triangular.

Forma como punto MANTO VIRTUAL ESFERICO

Forma como línea

Bolbonota sp vista lateral Polyglypta sp. Vista lateral

ANCHO ESTRECHO

PUNTO

Es una cuestión de relatividad (Algo muy pequeño)

Polyglypta sp. Vista superior

LONGITUD PR OMINENTE

ESCALA 1:1

FORMA COMO PLANO

Forma como volumen Cladonota inflatus vista lateral

ALTO Membracis dorsata vista lateral

OCUPA ESPACI O

ANCHO PR OFUNDIDAD Membracis dorsata vista superior

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FORMA REGULAR

FORMA IRREGULAR

E N AD O R E JE O RD

Cyphonia clavata Cladonota biclavatus

Las formas irregulares en la naturaleza están relacionadas con fines de camuflaje simulando trozos de madera, hongos o tierra.

Sucesión de esferas de diferente tamaño alineadas en un eje ordenador

SIMETRÍA BILATERAL

SIMETRÍA RADIAL

EJE DE SIMETRIA

NUCLEO

(Centro organizador) Notocera sp.

Vista frontal (Izquierda) Superior (Derecha)

Umbelligerus sp.

Vista superior

33

COMPOSICIÓN AXIAL

COMPOSICIÓN RADIAL

Polyglypta sp.

Cyphonia trifida.

COMP. CENTRALIZADA

COMPOSICIÓN AGRUPADA

Umbonia crassicornis

Elemento jerárquico

Heteronotus sp.

Formas secundarias o complementarias El Heteronotus sp. posee composición axial, agrupada y radial (cabeza y cuernos) al mismo tiempo.

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predominio del vacío

predominio de la masa

Umbelligerus sp.

MASA

Poppea capricornis.

MASA

VACI O

rAD. CONCÉNTRICA RAD. CENTRÍFUGA

RAD. CENTRÍPETA

Umbonia crassicornis Vista posterior.

El abdomen de un membrácido crece de manera concéntrica.

Umbelligerus sp.

Vista frontal.

Notocera sp.

Vista frontal.

35

VACI O

Morfología del pronoto de un Bocydium globulare

MODULO

Las esferas en el pronoto del Bocydium globulare se repiten radialmente a partir de un eje.

MODULARIDAD MODULO REPETICI ONES

Bocydium globulare Vista lateral.

Las patas también son módulos, aunque cada par varía de tamaño y forma, a esto se le puede llamar módulo en gradación.

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REPETICI ONES

TEXTURA LISA

TEXTURA RUGOSA

Chelyoidea vista lateral

Cladonota inflatus vista lateral

TEXTURA BLANDA

TEXTURA ESTRIADA

Polyglypta sp. vista lateral

Cladonota inflatus vista lateral

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TRANSLUCIDEZ

DIFUSIVIDAD

Cyphonia trifida vista lateral

Umbonia crassicornis vista lateral

OPACIDAD

BRILLANTEZ

Membracis dorsata vista lateral

Heteronotus sp. vista lateral

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ALTO CONTRASTE CONTRASTE MEDIO BAJO CONTRASTE

Poppea capricornis

Membracis dorsata

Forma abierta

Bolbonota sp.

Forma cerrada

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4. Analogías formales Las analogías formales, son un proceso que ayuda al diseñador a encontrar asociaciones morfológicas con objetos o productos ya existentes; de esta manera se facilita la labor de ideación al tener un referente de las posibles opciones para aplicar las formas y volúmenes de los objetos de estudio abordados.

Algunas de las analogías formales, se evidencia una clara similitud entre objeto biológico y objeto artificial, en otros casos, las asociaciones son más conceptuales.

40

Honda Elysium Concept 2001

Cladonota lobocladisca

Herbidor THOMAS TH-6500R

Cladonota inflatus

Crossbow Motorcycle DiseĂąador: Phil Pauley

Notocera sp.

Ass-Jacker Dildo

Heteronotus sp.

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Piranha-T submarine Diseño conceptual Desarrollador: “Malachite”. Design Bureau

Polyglypta sp.

Lanza Vietnamita Siglo XIX- XX

Cyphonia trifida

Delichoderus bidens Fuente: antweb.org

Cyphonia clavata

Espinas de Rosa

Umbonia crassicornis

42

Radavist Helmet Desarrollador: Giro

Bolbonota

Cornamenta de ciervo

Umbelligerus

The Whorl Knife DiseĂąador: Darriel Caston

Membracis dorsata

AnemĂłmetro Robinson 1846

Bocydium globulare

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Estos ejercicios rápidos de bocetación, empezaron siento un simple experimento de creatividad el cual usé para ejercitar la imaginación, pero que posteriormente pasó a ser pieza clave en la elaboración de la metodología propuesta.

alzada y con tinta negra, cualquier objeto o producto utilizando como inspiración formal cada uno de los catorce insectos aquí analizados. el límite de tiempo fue bastante amplio (3 semanas) y estos son algunos de los resultados obtenidos.

Por sugerencia del director del proyecto, el ejercicio fue aplicado a varios voluntarios todos diseñadores en formación o egresados de la escuela de Diseño Industrial.

Participantes:

El objetivo de estos ejercicios fue el de motivar la creatividad de los voluntarios para idear maneras de aplicar las formas bioinspiradas.

Elkin Cruz (Egresado de D. Industrial y Arquitectura) Josue Orrego (Egresado de D. Industrial y Arquitectura) Joell Martínez (Estudiante último sem. D. Industrial) Andrés Hernández (Estudiante 9no sem. D. Industrial) Santiago Soto (Estudiante último sem. D. Industrial)

Se le pidió a los voluntarios que desde la comodidad de sus hogares, bocetaran rápidamente en papel, a mano

Ejercicios creativos rápidos 44

Ejercicios creativos: Elkin Cruz

45

Ejercicios creativos: AutorĂ­a propia

46

47

48

Ejercicios creativos: Josue Orrego

49

50

Ejercicios creativos: Joell MartĂ­nez

51

5. Selección de segmento de interés Los Membrácidos se caracterizan por su llamativa ornamentación pronotal, y es precisamente esa característica la que llamó mi atención y la cual fue escogida para su estudio morfológico profundo; es decir que para el diseño de las piezas finales, no se tuvieron en cuenta las patas, el abdómen ni las alas.

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PR OCESO P OSTERI OR CUERN O HUMERAL METOPIDI O

ANGULO HUMERAL OJO COMPUESTO AB D OMEN

TORAX

TIB IA COXA FEMUR

TARSO

ANGULO HUMERAL

OCELO

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6. Entendimiento de la forma Las formas orgánicas, por su naturaleza, tienen un nivel de complejidad más alto que las formas ortogonales; entender la tridimensionalidad desde la bidimensionalidad requiere de práctica. Para comprender los volúmenes complejos y asociaciones de formas, se hace necesario el uso de líneas topológicas que ayuden a comprender a la persona que aborde un volúimen, las partes cóncavas, convexidades, cambios en la forma, ritmos etc.

Se analizaron los volúmenes, tratando de no desligar el lenguaje propio de la entomología, y así comprender mejor la función y el por qué de su forma particular.

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Anรกlisis del volumen del pronoto en vista superior

Cladonota lobocladisca

Bocydium globulare

Umbonia crassicornos

Cyphonia clavata

ESPINAS LATERALES CUERN O SUPRAHUMERAL

B ULB O B ASAL PR OCESO APICAL

PR ON OTO ANTERI OR

PR ON OTO P OSTERI OR

ANGULO HUMERAL

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Bolbonota sp.

Cladonota lobocladisca

Umbonia crassicornis

Membracis dorsata

Chelyoidea

Polyglypta sp.

Heteronotus sp.

SimplificaciĂłn geomĂŠtrica 56

Cyphonia trifida

Cladonota inflatus

Cyphonia clavata

Notocera sp.

Poppea capricornis

Bocydium globulare Umbelligerus

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7. Exploración Bidimensional La exploración bidimensional, empieza con una construcción geométrica del insecto. Posteriormente se lleva a una simplificación de la forma, la cual usamos como un módulo.

El módulo resultante es multiplicado en los ejes X y Y, es girado a 45°, 90° y 180°, puede ser encajado, desfasado y reflejado en los ejes horizontal y vertical. Todo esto da como resultado unas tescelaciones que pueden ser aplicadas al diseño gráfico, diseño textil, texturas etc.

58

59

M贸dulo repetido horizontalmente

M贸dulo repetido horizontalmente con reflejo en eje horizontal desfasado

M贸dulo repetido en espejo en eje vertical y horizontal

M贸dulo repetido horizontalmente con alternancia y reflejado en eje horizontal

Variaciones de modularidad 60

M贸dulo repetido horizontalmente

M贸dulo repetido horizontalmente con reflejo en eje horizontal desfasado

M贸dulo repetido en espejo en eje vertical y horizontal

M贸dulo repetido horizontalmente con alternancia y reflejado en eje horizontal

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Membracis dorsata

Cladonota lobocladisca

Bocydium globulare

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Notocera sp.

Bolbonota

Umbelligerus

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8. Transición del 2D al 3D Una vez entendidas las formas y volúmenes de las especies analizadas, se hace una aproximación a la volumetría del objeto que se quiere diseñar, en este caso, al ser bioinspiración aplicada al diseño de joyas, me propuse diseñar seis dijes inspirados en seis de los insectos que más llamaron mi atención los cuales fueron:

Para ello, se hizo una aproximación esencial de la forma mediante speedforms, teniendo en cuenta el uso que se le daría a cada pieza; en este caso, dijes o colgantes al rededor del cuello, sujetados con un aro metálico.

-Polyglypta -Bocydium globulare -Cyphonia clavata -Cyphonia trifida -Umbonia crassicornis -Notocera sp.

64

65

9. Definición de la forma desde el 2D Después de haber definido las formas básicas y esenciales de cada pieza, se procede al diseño de detalle, se hacen dibujos detallados en las vistas lateral, frontal, superior y en perspectiva, teniendo en cuenta la técnica en la que serán fabricadas las piezas finales (Fundición a la cera perdida).

Para este caso, tuve que tener en cuenta aspectos como: -Tamaño -Cantidad de material -Espacios o vacíos -Volúmen -Peso -Nivel de complejidad y posibilidad productiva

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Basado en el Polyglypta

Basado en el Umbonia crassicornis

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Basado en el Cyphonia clavata

Basado en el Cyphonia trifida

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Basado en el Bocydium globulare

Basado en el Notocera sp.

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10.Modelos de aproximación Algunas veces, nos es muy difícil pensar una forma volumétrica compleja desde el dibujo, es allí donde se ve la necesidad de utilizar técnicas alternativas como el esculpido con materiales como la plastilina, la macilla, la arcilla, la cera o el jabón; de esta manera nos podemos acercar más fielmente a una forma orgánica compleja.

70

Modelo hecho en cera para fundiciรณn, se usaron instrumentos de ortodoncia y cuchillas

71

11. DiseĂąo 3D

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Basado en el Bocydium globularre

Basado en el Cyphonia clavata

Basado en el Notocera sp.

Basado en el Polyglypta

Basado en el Cyphonia trifida

Basado en el Umbonia crassicornis

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Proceso de esculpido 3D 74

Software: Blender

Esculpido digital: Diego Medina

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12.Exploración digital de variaciones formales Las variaciones formales sirvieron para explorar otras maneras de generar forma con el fín de ver el comportamiento de los sólidos al ser sometidos a alteraciones en sus tres ejes (X, Y, Z), mediante revoluciones o en juegos de modulaciones donde las formas se prestan para formar nuevos volúmenes mucho más complejos y atractivos a través de fusiones, toques, ensambles, duplicaciones etc.

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DISTORSIONES EN LOS EJES XYZ Eje Z dublicado

Z

Eje Y dublicado

X Eje X dublicado

Y

Ejes XZ dublicados

Ejes YZ dublicados

Original

Inspirado en el Bocydium globulare

Ejes XY dublicados

77

Eje Z dublicado

Eje Y dublicado Ejes XZ dublicados

Eje X dublicado

Z X Y

Ejes YZ dublicados

Ejes XY dublicados Original

Inspirado en el Polyglypta

Distorsiones en los ejes XYZ 78

Eje Z dublicado

Ejes XZ dublicados

Z X Y

Eje Y dublicado Eje X dublicado

Ejes YZ dublicados

Original

Ejes XY dublicados

Inspirado en el Umbonia crassicornis

79

Eje Z dublicado

Ejes XZ dublicados

Z Eje Y dublicado

X Y

Eje X dublicado

Ejes YZ dublicados

Ejes XY dublicados Original

Inspirado en el Cyphonia trifida

Distorsiones en los ejes XYZ 80

Eje Z dublicado

Z

Eje Y dublicado

X Y

Eje X dublicado

Ejes XZ dublicados

Ejes YZ dublicados

Ejes XY dublicados

Original

Inspirado en el Cyphonia clavata

81

Triplicado radialmente a 120° fusionado en la base esférica; reflejado en el eje horizontal, y luego girado a 45° para luego ser fusionado de nuevo.

Triplicado radialmente a 120° fusionado en la base esférica; reflejado en el eje horizontal con fusión en las esferas medianas.

Duplicado en espejo fusionado en la base esférica.

Juegos de modulación 82

Triplicado radialmente a 120° y fusionado en la base esférica.

Triplicado radialmente a 120°

83

Triplicado radialmente a 120° , cerrado a -15°; luego es duplicado en 180° con un giro a 45° para luego ser encajado y fusionado en las puntas de las espinas pronotales.

Triplicado radialmente a 120° sobre el eje axial; inclinado a 30°, duplicado otra vez en espejo y fusionado hasta la mitad.

Triplicado radialmente a 120° sobre el eje axial; inclinado a 30° y duplicado otra vez en espejo.

Duplicado en espejo con toque en la cara plana.

Triplicado radialmente a 120° , con apertura de 30°.

Juegos de modulación 84

Módulo original deformado en el eje X, triplicado radialmente a 120°, con apertura de 45°.

Se repite la fórmula dos veces más, alterando los grados de giro sobre la base a 45° y los grados de apertura en 25° y 12° respectivamente para finalmente fusionarlos.

La misma fórmula anterior con la excepción de conservar el módulo original sin deformación.

Triplicado radialmente sobre el eje axial a 120° y fusionado.

Triplicado radialmente a 120° sobre el eje axial con apertura de 12° y fusionado; duplicado en el eje horizontal, luego girado a 45° y encajado.

85

Duplicado en espejo haciendo contacto con la parte plana de la cara inferior.

Triplicado radialmente a 120° sobre el eje axial; inclinado a 5° desde el punto de anclaje situado en el extremo del pronoto.

Triplicado radialmente a 120° sobre el eje axial (sin el cuerpo); inclinado a -12° para lograr un toque en las puntas de las espinas pronotales.

Duplicado en espejo fusionado en los dos bulbos frontales Duplicado en espejo fusionado a la mitad desde la parte posterior

Juegos de modulación 86

Triplicado radialmente a 120° con toque en las puntas de los cuernos pronotales; reflejado en el eje horizontal, y luego girado a 45° para luego ser encajado.

Triplicado radialmente a 120°, cerrado a -15° procurando un toque puntual en las aristas

Triplicado radialmente a 120° cerrado a -15° y procurando un toque puntual en las aristas.

Luego duplicado y girado a 45° con apertura de 25°.

87

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Notocera sp. en vista superior

Transformaciones por revolución 88

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Notocera sp. en vista lateral

89

Media revolución (180°)

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Cyphonia clavata en vista superior

Transformaciones por revolución 90

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Cyphonia clavata en vista lateral

91

Media revolución (180°)

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Cyphonia trifida en vista superior

Transformaciones por revolución 92

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Cyphonia trifida en vista lateral

93

Media revolución (180°)

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Umbonia crassicornis en vista superior

Transformaciones por revolución 94

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Umbonia crassicornis en vista lateral

95

Media revolución (180°)

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Polyglypta en vista superior

Transformaciones por revolución 96

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Polyglypta en vista lateral

97

Media revolución (180°)

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

Media revolución (180°)

EJE VERTICAL

Pronoto del Bocydium globulare en vista superior

Transformaciones por revolución 98

MODELO DE SÍNTESIS

Revolución completa (360°)

EJE HORIZ ONTAL

EJE VERTICAL

Pronoto del Bocydium globulare en vista lateral

99

Media revolución (180°)

13. DiseĂąos finales

100

Inspirado en el Polyglypta

101

Inspirado en el Cyphonia trifida

102

Inspirado en el Cyphonia clavata

103

Inspirado en el Umbonia crassicornis

104

Inspirado en el Bocydium globulare

105

Inspirado en el Notocera sp.

106

Proceso de bocetaciรณn de las joyas, teniendo en cuenta el tipo de usuario al cual va dirigido

107

Otras posibles aplicaciones JOYERÍA + tECNOLOGÍA

Auricular bluetooth.

Propuesta enmarcada dentro de la tendencia de moda Smart Jewellery o High Tech Fashion.

Inspirado en el Cyphonia clavata

108

Transferencia de datos a dispositivo mรณvil mediante una app.

Collar monitor de salud.

Propuesta enmarcada dentro de la tendencia de moda Smart Jewellery.

Inspirado en el Bolbonota sp.

Botรณn de emergencia.

109

Elaboraciรณn de los prototipos Elaboraciรณn de modelos en mรกquina de impresiรณn 3D en filamento de PLA

Intentos fallidos

110

Preparaciรณn de los modelos para hacer molde en caucho siliconado. Previamente tuvo que ser pulido y lijado

Cama para verter el caucho siliconado

Vertimento y fraguado del caucho siliconado

111

Elaboración del árbol para fundición.

Previamente se tuvieron que sacar las piezas en cera a partir de los moldes de caucho siliconado.. Después del armado del árbol, se hace el vertimiento del yeso refractario.

Fundición de bronce con llama de oxígeno y acetileno

112

Joya inspirada en Cyphonia clavata

Joya inspirada en Polyglypta sp

113

Proceso de bocetaciรณn

114

115

116

117

Conclusiones Es necesario profundizar en un trabajo interdisciplinario para aplicar la biología al diseño; para ello, es necesario establecer un puente comunicativo de manera clara entre estos dos puntos, de esta manera captar la atención de los diseñadores para que se acerquen a la ciencia, ya sea en busca de respuestas a las necesidades o generando conocimiento e ideas con posibles aplicaciones en la industria. En el sentido contrario, también es necesario lograr llamar la atención de los biólogos a integrarse en el mundo del diseño, pues sus conocimientos, investigaciones metodologías y minuciosidad son muy valiosos para generar ideas y aplicaciones en la tecnología, procesos, productos, materiales, etc.

El hecho de trabajar con especies biológicas que habitan el territorio nacional, logra generar un patrimonio de identidad desde la morfología, además de un creciente interés en nuestra biodiversidad y sentido de pertenencia por nuestros recursos naturales.

Integrar el lenguaje del diseño a la investigación científica, e integrar el lenguaje de la biología al mundo del diseño, abre nuevas perspectivas, genera nuevas categorías para crear relaciones con otros temas y así lograr nuevos conocimientoso campos de acción.

y la minuciosidad investigativa de los científicos, llegar a los segmentos más puntuales en un objeto de estudio, y desde allí lograr ver el potencial en aplicaciones en el mundo del diseño, la tecnología, la industria e incluso la química. Dentro de esta minuciosidad podemos nombrar la documentación de los procesos, la experimentación, formulación de preguntas, reporte de resultados, etc; para así poder tener un mayor control sobre las variables.

Se hace una evidente necesidad de retomar desde la academia aquellos temas relacionados con la biomímesis, bioinspiración y biomorfismo, pues nos hemos enfocado en otros factores concernientes al diseño, dejando de lado la naturaleza y todo su potencial a la hora de extraer información e ideas de ella.

En la bioinspiración, aunque dos diseñadores aborden el mismo método, es muy probable que las ideas sean diferentes, ya que la creatividad y la imaginación están relacionadas directamente con las experiencias previas e intereses de cada individuo.

Este trabajo queda abierto a futuras investigaciones en morfología, biodiseño e incluso en el análisis entomológico enfocado en la forma, ya sea por parte de profesionales o aficionados.

Un buen diseñador es también un buen observador, para ello, es necesario involucrarse con los métodos

118

Logros y aportes Uno de los logros más importantes de este proyecto, fue el despertar el interés en la bioinspiración y la biomímesis por parte de aquellos que tuvieron relación con este proceso.

Despertó el interés por parte de algunos profesores, en volver a implementar en la academia las investigaciones en morfología inspirada en la naturaleza desde las asignaturas, pues esto es algo que se ha estado perdiendo un poco a través de los años.

Sin duda, esta investigación es un aporte desde la disciplina, con posibilidades proyectuales y futuras investigaciones en morfología.

Se despertó el interés en el trabajo multidisciplinario entre diseñadores y biólogos para posibles proyectos futuros.

119

Importancia de los participantes en el proceso Durante todo el desarrollo de este proyecto, intervinieron muchas personas que aportaron en gran manera al enriquecimiento de esta investigación tanto en los conocimientos de lo técnico como de lo profesional. Algunas de estas personas se convirtieron en asesores aportanto con ideas, orientando y sugiriendo información ya sea desde su propio conocimiento del tema o desde la asociación de conceptos con otros temas.

Desde la técnica, fue muy valioso el aporte de Alex Romero, profesor de escultura fundición, quien aportó en gran manera con los procesos para llevar a cabo la elaboración de las piezas finales.

EL modelado y esculpido digital para generar las formas finales para la joyería, no hubieran sido posibles sin la colaboración de Diego Medina quien aportó mucho a este proyecto desde sus conocimientos en software 3D. Los compañeros y colegas que participaron con sus opiniones y aportes en la fase de ejercicios de creatividad, ayudaron a darle un enfoque proyectual y a generar un diálogo de intercambio de experiencias e ideas desde la experiencia propia.

120

Puntos críticos del proceso Uno de los puntos más críticos del proceso fue al momento de modelar digitalmente las diseños finales; pues mi conocimiento casi nulo en software paramétrico y de esculpido digital pusieron una gran limitante, pero se logró solucionar a tiempo.

El difícil acceso al laboratorio de entomología a causa de la constante ausencia en la ciudad del profesor encargado, fue un percance al inicio del proyecto pero que por fortuna se pudo solucionar . .

121

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