materiales biomimeticos

Exposicion ppt materiales biomimeticos, definicion, caractristicas, propiedades, aplicacines, impacto medioambiental, desarrollo en colombia...

1. FUENTE: GECKO
http://images.google.com.co/imgres?
imgurl=http://i.pbase.com/o4/91/43791/1/32986603.BKMrVSpT.crw_2792_smiling_gecko3.jpg&imgrefurl=http://www.pbase.com/rubinphoto/image/32986603&usg=__crDIzCvXJAxIEnHxKIBVk1pACy8=&h=600&w=480&sz=54&hl=es&start=17&sig2=pdDtGQOC1S9B5xXLjtE
sMQ&um=1&tbnid=5z0ZjoK2A_B-9M:&tbnh=135&tbnw=108&prev=/images%3Fq%3Dgecko%26hl%3Des%26rlz%3D1T4GGLL_esCO322CO322%26sa%3DN%26um%3D1&ei=D9P1SZOREcLgtgfmsIyjDw
UNIVERSIDAD DISTRITAL
FRANCISCO JOSE DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA
TECNOLOGIA INDUSTRIAL
MATERIALES INDUSTRIALES
Profesor: FAOLAIN CHAPARRO
Ingeniero Mecánico

2. •INTRODUCCION
•OBJETIVOS
•DEFINICIONES
–BIOMIMETICA
•CARACTERISTICAS
•CLASIFICACION DE MATERIALES BIOMIMETICOS
•APLICACIONES
–INVENTOS BIOMIMETICOS
–MATERIALES BIOMIMETICOS
FUENTE:
http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.ison21.es/wp-content/uploads/2009/01/biomimetica.jpg&imgrefurl=http://www.ison21.es/category/energias/eficiencia-energetica/page/3/&usg=__0KvEXLJQ-
xWjzhR1nk4NFRNnnWo=&h=350&w=468&sz=171&hl=es&start=7&sig2=kK3C_1p4pcqCfbqi6aYHyw&um=1&tbnid=QLZM6CHFY6tPMM:&tbnh=96&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3Dbiomimetica%26hl%3Des%26lr%3D%26rlz%3D1W1GGLL_es%26sa%3DN%26um
%3D1&ei=49L1SdbjENaFtgeso4D-CQ

3. •INVESTIGACIONES RECIENTES
•DESARROLLO EN COLOMBIA
•EFECTOS NOCIVOS
–BIOMIMETICA Y MEDIO AMBIENTE
•PROSPECTIVA
•CONCLUSIONES
•INFOGRAFIA
NIDO DE PAJARO - BEIJING
FUENTE:
http://3.bp.blogspot.com/_9e49DmGOS6s/SHqPqApaN5I/AAAAAAAAAf4/r6STTmeLeZg/s400/Hexagon.jpg

4. La Naturaleza ya existía millones de años
antes que nosotros, y se ha mantenido
prácticamente inalterable gracias a unas
formas y sistemas perfectos. Ahora
empezamos a fijarnos en esas formas y
sistemas para encontrar soluciones.
El campo de la biomimética ya ha aportado
cientos de soluciones. A continuación
veremos algunas de ellas.
FUENTE: AGUILA – ALA DE AVION
http://bp2.blogger.com/_9e49DmGOS6s/Rhvqp3viVuI/AAAAAAAAAHc/gDIOkFqj1Qw/s1600-h/Kuslarin.jpg

5. •Conocer que es BIOMIMETICA.
•Descubrir las fuentes de inspiración de la
Biomimética.
•Reconocer las aplicaciones de los materiales
biomiméticos.
•Incentivar la vinculación a centros de
investigación de biomateriales en Colombia.
FUENTE: TRAJE ESPACIAL CON TELA ADHESIVA FUE INSPIRADA POR LAS SEMILLAS ESPINOSAS
http://ngenespanol.com/wp-content/uploads/2008/04/7-space-suit-astronaut-714.jpg

6. Biomimesis (de Bio, vida y mimesis, imitar) es una ciencia
relativamente nueva que estudia la naturaleza, sus
modelos de sistemas, procesos y elementos que imitan o
se inspiran en ella para solucionar problemas humanos.
La biomimesis es el término que más frecuentemente se
usa en literatura científica e ingeniería cuando se quiere
indicar el proceso de entender y aplicar [en diseño
humano] a principios biológicos que subyacen de
entidades biológicas en todos los niveles de organización
(incluidos biomateriales, biomecánica, y miembros de
cualquier sociedad, por ejemplo, escuelas de personas,
rebaños de animales o nubes).
FUENTE: TORRE EN ARIZONA INSPIRADA EN PLANTAS
http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://aminima.net/wp/wp-content/uploads/2008/03/dollens1.jpg&imgrefurl=http://aminima.net/wp/%3Flanguage%3Des%26p
%3D837&usg=__M39_fe3Jd7amFFFT1DV1viTQpHw=&h=265&w=397&sz=44&hl=es&start=35&sig2=fXEVyq6Z2JnIW2rc7Om2hQ&um=1&tbnid=j_c2Y8PfE-BoqM:&tbnh=83&tbnw=124&prev=/images%3Fq%3Dbiomimetica%26ndsp%3D21%26hl%3Des%26lr%3D%26rlz
%3D1W1GGLL_es%26sa%3DN%26start%3D21%26um%3D1&ei=N-H1SfLpG5CHtgeJybSrDw

7. •Replicación de métodos
naturales de manufactura,
como en la producción de
compuestos químicos por
plantas y animales.
•Imitación de los mecanismos
encontrados en la naturaleza,
como el velcro y la cinta gecko.
•Imitación de los principios de
organización social de
organismos como hormigas,
abejas y microorganismos.
Los ojos de los insectos
han servido como
inspiración al diseñar ojos
artificiales.

8. •BIOMATERIALES: cualquier substancia
(diferentes a las drogas tradicionales) o una
combinación de substancias, sintéticas o
naturales en origen, que pueden ser usadas
por cualquier periodo de tiempo, como un
todo o como una parte de un sistema que
trata, aumenta, o reemplaza cualquier tejido,
organo o función de un cuerpo.
•MATERIALES BIOMIMETICOS
BASADOS EN LOS PRINCIPIOS DE
LA NATURALEZA
FUENTE: El fastskin (traje
utilizado por nadadores
profesionales) fue confeccionado
con tecnología exclusiva. La tela
del traje y su confección reducen
la fricción con el agua y eliminan
la adherencia del agua ya que es
ultra seco.
http://www.aquastelle.gr/aquastore/images
/fspro_legskin_men.jpg

9. •Compatibilidad con el medio ambiente
•Generan bajo consumo de energía
•Mejoran la calidad
•Prolongan la vida útil del producto
•Basados en la ciencia de la naturaleza
ROBOLOBSTER ES UNA LANGOSTA MECÁNICA DISEÑADA PARA DETECTAR MINAS SUBMARINAS
FUENTE: http://www.publico.es/resources/archivos/2007/9/28/1191011669843lobsterdn.jpg

10. IMPLANTE BIOCOMPATIBLE
FUENTE:
http://gizmologia.com/wpcontent/uploads/2006/09/bionicarm.jpg

11. La industria y la ciencia se han inspirado en la
naturaleza para crear dispositivos con
capacidades igual de sorprendentes a las de la
naturaleza. A continuación veremos algunos
ejemplos de ellos.
BOMBILLO- ARAÑA
FUENTE: http://blog.pucp.edu.pe/index.php?blogid=268

12. .
El objetivo era evitar el brusco estallido contra el aire que se
produce cuando sale un tren bala japonés a toda velocidad de un
túnel. Los investigadores se fijaron en cómo se zambulle en el
agua, a toda velocidad, un Martín Pescador. La forma de su pico
era la solución que copiaron.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

13. El profesor Ned Allen se inspiró en el vuelo de las semillas
de arce al caer del árbol, para diseñar este nano-vehículo
aéreo que funciona con control remoto y que ha sido
utilizado en diversas misiones militares del DARPA y en la
investigación del clima.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

14. Pax Technologies se quedó con la forma de la Calla Lily
para diseñar un nuevo mezclador de agua. La forma de
espiral centrípeta hace que el giro sea mucho más eficiente
mezclando líquidos al consumir mucho menos energía.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

15. Qualcomm se fijó en las propiedades únicas de las alas de las
mariposas para mejorar las pantallas de visualización que fabrican.
Esas increíbles estructuras reflejan la luz en función de la distinta
longitud de onda. El mismo principio se aplica para crear visores de
pantalla más brillantes, más legibles y con menor consumo de energía
en los dispositivos electrónicos.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

16. Mercedes-Benz ha copiado la forma del pez caja para su coche
biónico conceptual. Observando la aerodinámica y la eficiencia de
la forma del pez, decidieron aplicar esas características a ese
diseño. El resultado es un vehículo con un coeficiente de
rozamiento 65% más bajo que uno convencional de la época
(2005).
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

17. ¿Qué mejor ejemplo para las turbinas submarinas que
el de la flora y fauna de los océanos? Eso es lo que ha
hecho BioPower Systems.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

18. La biomimética puede aplicarse incluso a las escalas más pequeñas.
Biosignal quería saber como controlar una bacteria sin matarla, lo cual
la permitiría usar esa resistencia para prevenir infecciones. La empresa
se inspiró en un alga marina, la delisea pulchra, que tiene la facultad de
anular la habilidad natural de las bacterias para comunicarse, por lo que
no pueden intervenir en una infección.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

19. El biomimetismo del océano opera también para las turbinas fuera del
agua. El presidente de WhalePower, el Dr. Frank E. Fish, se fijó en la
forma de las aletas de las ballenas para aplicarla a las palas de sus
aerogeneradores. El resultado son palas que utilizan los mismos
principios físicos que esas aletas, con un menor nivel de ruido y una
mayor eficiencia en la generación de energía eólica.
FUENTE: http://www.ison21.es/2009/01/12/la-naturaleza-inspira-la-innovacion-9-ejemplos-de-biomimetismo/

20. •ROPA QUE SE LIMPIA SOLA
•VELCRO
•MATERIAL QUE CICATRIZA SOLO
•PEGAMENTO BASADO EN LAS FIBRAS Y
SUSTANCIAS DE LAS PATAS DEL GECKO
ESPEJO O VIDRIO TRANSPARENTE A
VOLUNTAD (película delgada que
convierte un vidrio en un espejo
dinámico, haciendo que pase de
estado transparente a reflector a
voluntad.)
FUENTE: http://neofronteras.com/wp-
content/photos/espejo_dinamico.jpg

21. El investigador Stefan Seeger, de la Universidad de
Zurich, trabaja en un tejido que repele líquidos y
polvo. El secreto de este tejido impermeable
proviene de imitar el comportamiento de las hojas
de loto, que mantienen las gotas de agua y polvo
en su superficie, sin absolverlas. Las hojas de loto
poseen una nanoestructura particular que el nuevo
material procura imitar.
VER VIDEO TEJIDOS Y PINTURAS IMPERMEABLES Y AUTOLAVABLES.
FUENTE: IMAGEN DIGITALIZADA DE LA SUPERFICIE DE UNA HOJA DE LOTO
http://bio.promover-rd.com/2008/11/28/ropa-que-se-limpia-sola/

23. La idea de crear una estructura de gancho y bucle le
surgió al ingeniero Suizo George de Mestral en la década
de los cuarenta mientras limpiaba las semillas espinosas
de cadillo que se adherían a su perro y a sus propios
pantalones cada vez que salía al campo. Tras su estudio
inventó el velcro, que no tuvo éxito de inmediato, pero
que en nuestros días es usado en todo el mundo para
cientos de aplicaciones, que van desde cerrar billeteras y
ajustar los zapatos tennis (en lugar de los cordones),
hasta sujetar herramientas en las misiones espaciales.
FUENTE: http://sports.gearlive.com/blogimages/velcro.jpe

24. El Dr. Ian Bond, de la Universidad de Bristol
(Reino Unido), ha desarrollado un sistema de
cicatrización artificial que consiste en pequeños
tubos de fibra de vidrio cuyo comportamiento es
parecido a los vasos sanguíneos en presencia de
una herida. El proyecto en donde el Dr. Bond y su
equipo realizan sus investigaciones se denomina
“Exploiting Functional Fibres in Advanced
Composite materials” (Explotación de las fibras
orgánicas en materiales compuestos avanzados).
FUENTE: FIBRA DE VIDRIO
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/thumb/4/49/Fibreoptic.jpg/3
00px-Fibreoptic.jpg

25. El portal British Counsil
destaca que en la actualidad la
principal aplicación del
material cicatrizante consiste
en crear aeronaves con la
capacidad de repararse solas
cuando se agrieten. Si se crea
un pequeño agujero, sale una
resina que se endurece y lo
sella permitiendo que el avión
prosiga su curso hasta que se
pueda reparar, de ser
necesario. La técnica
está diseñada para reparar el
desgaste diario. Es una
innovación que pudiera
mejorar drásticamente la
seguridad aérea.
La principal aplicación del material cicatrizante
inspirado en el sistema circulatorio consiste en
crear aeronaves con la capacidad de autorepararse
cuando se agrieten.
FUENTE:
http://bio.promover-rd.com/2008/12/09/material-que-cicatriza-solo/

26. Los pies del gecko han bioinspirado a numerosos
científicos, que han reproducido la estructura mediante
nanotubos de carbono. El stickybot de la Universidad de
Stanford (EEUU), por ejemplo, es una salamanquesa
robótica que trata de imitar a su modelo natural, pero ni
de lejos alcanza el poder de la cinta adhesiva sin
pegamento desarrollada en la Universidad de Ohio
(EEUU): un centímetro cuadrado de esta cinta es capaz
de soportar hasta tres kilos y medio de peso. Las
aplicaciones harían por fin realidad el calificativo de
universal que exhiben algunos tubos de pegamento. Ya
se habla de su uso en el espacio.
FUENTE:PATA DE GECKO http://www.iconocast.com/B000000000000067_ES/C1/News1_Update_1.jpg

27. LA BIOMIMETICA ESTA EN
TODOS LOS CAMPOS, DESDE EL
AUTOMOVILISMO HASTA LA
SALUD. EN ESTE CAMPO
PRECISAMENTE ES DONDE MAS
SE HAN DESARROLLADO
ESTUDIOS, QUE ESTAN
INTIMAMENTE LIGADOS A LOS
BIOMATERIALES.
CHIP NEURONAL
FUENTE: http://neofronteras.com/wp-
content/photos/chip_neuronal.jpg

28. Gracias al estudio de la
biomineralización, el quipo de
investigadores de la
Universidad de Ortopedias
(University
Orthopaedics)encontró
información de como los
biominerales se sintetizan,
adquieren su forma y se
integran con los componentes
orgánicos, esto con el fín de
generar compuestos orgánico-
inorgánicos con las estructuras
necesarias para sustituir a un
hueso humano.
FUENTE: HUESO HUMANO POROSO
http://www.comoves.unam.mx/assets/articulo_portada/120_01.jpg

29. FUENTE: http://tecnologiamedicadeportiva.com/img/protesis.jpg

30. HABLAR DEL DESARROLLO DE LOS
MATERIALES EN COLOMBIA REMONTA
DE INMEDIATO A LOS BIOMATERIALES.
UNIVERSIDADES COMO LA DE
ANTIOQUIA, LA INDUSTRIAL DE
SANTANDER, LA UNIVERSIDAD DEL
VALLE, LA UNIVERISIDAD NACIONAL
TIENEN GRUPOS DE INVESTIGACION
PARA DESARROLLAR ESTAS NUEVAS
TECNOLOGIAS.
FUENTE: http://www.2byte.es/tubyte.es/images/investigacion.JPG

31. HASTA EL MOMENTO NO HAY
ESTUDIOS SERIOS SOBRE LOS
EFECTOS DE LOS MATERIALES
BIOMIMETICOS Y LOS
BIOMATERIALES. SE CREE QUE LOS
PRIMEROS SON PERFECTAMENTE
BIOCOMPATIBLES Y MUESTRA DE
DISEÑO DE LA NATURALEZA.
MUCHOS INVESTIGADORES CREEN
QUE HAY QUE APLICAR EL
PRINCIPIO DE PRECAUCION.
FUENTE: http://www.ecoportal.net/var/ecoportal_net/storage/images/objetos_relacionados/281_2_2/1043909-1-esl-ES/281_2_2.jpg

32. LOS MATERIALES BIOMIMETICOS
PRESENTAN CIERTAS VENTAJAS:
•Ecología Industrial, Remedando Los
Ciclos Cerrados De Los Materiales En
La Biosfera;
•Ecología Urbana Para Reintegrar
Armónicamente Los Pueblos Y
Ciudades En Los Ecosistemas Que Los
Circundan;
•Ecoarquitectura Buscando Que Edificios
E Infraestructuras “Pesen Poco” Sobre
Los Paisajes Y Ecosistemas;
Museo de la Academia de las
Ciencias de California
FUENTE: http://www.idcaixanova.com/idiii/wp-
content/uploads/2008/10/museo.jpg

33. •Agroecosistemas Mucho Más
Cercanos A Los Ecosistemas
Naturales Que La Actual
Agricultura Industrial Quimizada;
•Química Verde Con Procesos Que
Permanezcan Cerca De La
Bioquímica De La Naturaleza;
•Biotecnología Ambientalmente
Compatible, Con Biomoléculas
Artificiales Donde Sea Preciso,
Pero Guiándonos Por El Proceder
De La Misma Naturaleza.
NANOPARTICULAS VIAJANDO POR EL
TORRENTE SANGUINEO.
FUENTE:
http://www.laflecha.net/cache/thumbnails/k/250x2
20/storage/news/0026/732_torrente-sanguineo-
foto-cortesia-novartis.jpg

34. Los materiales biomiméticos buscan replicar o
"mimetizar" los procesos y materiales
biológicos, tanto orgánicos como inorgánicos.
Conocer mejor los procesos utilizados por los
organismos vivos para sintetizar minerales y
materiales compuestos servirá, por ejemplo,
para desarrollar materiales ultra-duros y, a la
vez, ultraligeros para nuestras aeronaves.
AVION MORFICO (BATIRAN SUS ALAS COMO PAJAROS)
FUENTE: NASA
http://neofronteras.com/wpcontent/photos/morphing_plane.jpg

35. Son varias las preocupaciones sociales que mueven la
investigación en ciencia y tecnología de materiales a
nivel europeo:
• a) por el medio ambiente y el desarrollo sostenible, que
se plasma en la búsqueda de nuevas tecnologías para la
generación de energía, dispositivos energéticamente
más eficientes y materiales reciclables y menos tóxicos;
• b) por la salud, así, junto a la biotecnología, se trabaja
en el desarrollo de huesos y tejidos artificiales
biocompatibles, sistemas de liberación de fármacos más
eficientes y seguros, sistemas de depuración de agua,
etc;
PROTOTIPO DE LENTILLA
ELECTRONICA CAPAZ DE
VISUALIZAR DATOS EN EL OJO.
FUENTE:
http://neofronteras.com/wpcontent/photos/le
ntilla_electronica.jpg

36. •c) por las TIC, íntimamente ligadas a los avances que
obtendrán y están obteniendo los científicos que trabajan
en nuevos materiales magnéticos, ópticos y electrónicos;
• d) por los bienes de consumo, investigando desde nuevos
aditivos hasta nuevos materiales para embalaje; y
• e) por el transporte, donde estructuras ultra-ligeras de
aluminio para automoción, sistemas de frenado para
trenes de alta velocidad, aviones más estables o azulejos
aislantes para la reentrada de transbordadores espaciales
son sólo algunos ejemplos de cómo la ciencia aporta
nuevos materiales de altas prestaciones que hacen el
transporte más rápido, seguro y confortable.
LENTILLA EN OJO DE UNA RATA PARA PROBAR OJOS
ARTIFICIALLES
FUENTE: http://neofronteras.com/wp-content/photos/lentilla_en_ojo.jpg

37. Debido a que los materiales
biomiméticos son materiales que
buscan replicar procesos y
materiales de la naturaleza, la
relación de estos con los
materiales industriales es directa
debido a que son materiales de
objeto de estudio de la ciencia de
los materiales. En este caso se
estudia las propiedades naturales
de los mismos y como éstas se
pueden replicar para producirlas
de forma industrial y masificada.
FUENTE: Células óseas creciendo sobre
implantes de titanio | Taxt-Lamolle.
http://estaticos03.cache.el-
mundo.net/elmundo/imagenes/2009/04/06/1239036872_0.jpg

38. •La Biomimética es una prueba clara de que la maravilla de
la creación es sencillamente indescriptible.
•La biomimética es una disciplina de diseño que estudia las
mejores ideas de la naturaleza y luego imita estos diseños y
procesos para resolver problemas humanos.
•De momento solo se puede apreciar el gran crecimiento y
expansión que estos materiales vienen llevando, pero no se
han podido probar daños en las personas o el medio
ambiente, aunque es algo muy temido.
•Casi todos los organismos están perfectamente adaptados
al ambiente en el que viven, algunos lo hacen tan bien que
incluso los científicos los estudian con la intención de
duplicar sus diseños naturales en productos y tecnologías
para humanos.
FUENTE: http://ngenespanol.com/wp-content/uploads/2008/04/4-bur-velcro-714.jpg
SEMILLA DE VELCRO

39. •http://www.aecientificos.es/empresas/aecientificos/documentos/Biomateriales.pdf
•http://bio.promover-rd.com/%c2%bfbiomimetica/
•http://www.ison21.es/category/investigacion/biotecnologia-investigacion/
•http://ngenespanol.com/2008/03/28/biomimetica/
•http://ngenespanol.com/wp-content/uploads/2008/04/7-space-suit-astronaut-714.jpg&imgrefurl
•http://www.paginadigital.org/articulos/2004/2004quint/tecnologia3/nanotecnologia-27105.asp