La piel de serpiente puede inspirar edificios más seguros

Según investigadores de Dinamarca y Estados Unidos, la construcción de los cimientos de edificios inspirados en las escamas de piel de serpiente podría dar como resultado estructuras muchísimo más resistentes

La piel de serpiente puede inspirar edificios más seguros
Foto: Istock

A pesar del ingenio y la inventiva humanos, a día de hoy todavía nos encontramos muy por detrás de las soluciones eficientes y elegantes forjadas por la naturaleza durante millones de años de evolución. Algo que también se puede aplicar a los edificios, donde las plantas y animales han desarrollado métodos mucho más eficientes, no solo desde un punto de vista energético (en comparación con las tuneladoras más modernas), sino con la creación de cimientos autorreparables inusualmente resistentes a los terremotos y a la erosión.

De ahí que muchos investigadores tiendan a buscar -y encontrar- la inspiración en la naturaleza, especialmente a la hora de desarrollar los edificios del futuro.

Según parece, es lo que han hecho conjuntamente investigadores de la Universidad de Aarhus, en Dinamarca, y de la Universidad de California, en Estados Unidos, quienes acaban de proponer en un estudio publicado recientemente la construcción de cimientos de edificios inspirados en las escamas de piel de serpiente.

Como señalan los expertos, diferentes estudios anteriores han demostrado que la geometría de la superficie inspirada en la piel de serpiente puede generar distintas resistencias al corte, en función de la dirección de la carga. 

En este caso, los investigadores han ido un paso más allá, investigando la interacción entre distintos tipos de suelo y las superficies de piel de serpiente.

En la actualidad, los constructores tienden a hacer cimientos de pilotes modernos perforando, clavando o empujando los pilotes en el suelo, con la finalidad de lograr una capacidad de carga suficiente para el sostenimiento del edificio. Y lo más habitual a día de hoy es que esos pilotes sean prefabricados con secciones transversales circulares o cuadráticas, y una capacidad de carga isotrópica (es decir, idéntica en todas las direcciones de corte), debido al perfil liso y simétrico de la superficie.

En el estudio los investigadores de ambas universidades experimentaron con características microestructurales asimétricas en la superficie, las cuales son parecidas a las escamas presentes a lo largo de la parte inferior de una serpiente, conocidas como escamas ventrales, de forma alargada, relativamente lisas y con secciones transversales en forma de triángulo alargado en ángulo recto.

Al experimentar con escalas que miden 0,5 mm de altura y entre 20 a 60 mm de longitud, los investigadores han logrado, en condiciones de laboratorio, una capacidad de carga significativamente mayor. Además, los resultados muestran que los pilotes con este patrón de superficie tienen entre un 25 y un 50 por ciento menos de resistencia durante la instalación, sobre todo cuando se comparan con la presión que pueden soportar luego.

De acuerdo a los expertos, sería sumamente aconsejable buscar la inspiración en la naturaleza a la hora de diseñar los cimientos de carga de un edificio, por lo que “todavía hay mucho que la biología puede proporcionar en la optimización de estructuras y cimientos duraderos”. 

Los autores del estudio van incluso un poco más allá y consideran que el futuro de la construcción posiblemente cuente con una mayor inspiración procedente de la biología. Y consideran que, desde la perspectiva de la geoingeniería, ya se están dando grandes pasos en el desarrollo de soluciones bioinspiradas y altamente efectivas, por ejemplo, en el campo de los túneles, anclas y la construcción marina.

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