monografia la bionica y sus aplicaciones en beneficio de la

UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADORFACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA DE COMPUTACIN E INFORMTICA

Presentado al Consejo Directivo como Requisito Previo para Optar al Ttulo de:

TECNLOGO EN COMPUTACIN E INFORMTICA

TEMA: LA BIONICA Y SUS APLICACIONES EN BENEFICIO DE LA HUMANIDAD

AUTOR: GILBERT IVAN GAVILANEZ TRUJILLO

Guayaquil Ecuador 2012

AGRADECIMIENTO

A Dios: Por brindarme las fuerzas tanto fsicas como espirituales para

lograr las metas que me he propuesto alcanzar.

Al Rector: Por darme la oportunidad de

concebir mis estudios en esta hermosa universidad.

A los catedrticos: Que me han enseado tantas cosas, tanto intelectuales como morales, en el transcurso de estos aos.

A mi tutor: Por saber guiarme con paciencia, sabidura y respeto en todo el proceso de esta monografa y de mi formacin acadmica.

A las autoridades: Por otorgarme la confianza de poder llegar a cumplir mis

anhelos.

ii

DEDICATORIAA mi mam: Que con su amor y ternura a logrado hacer de mi un hombre de bien, que me ha apoyado en todo momento de mi y ha sido mi inspiracin para seguir adelante.

A mi padre: Que con sus consejos me ha sabido llevar por el buen camino, siempre ensendome que el esfuerzo y el trabajo duro es siempre el mejor camino para lograr el xito en la vida

A mis hermanos: Quien siempre ha tenido la

confianza en m, que alcanzara todo aquello que me propusiera en la vida y que me apoya

incondicionalmente, sin importarle nada ni nadie, dndome nimos para continuar.

iii

RESPONSABILIDAD

La

responsabilidad

por

las

investigaciones e ideas en esta monografa corresponde

exclusivamente al autor y los derechos a la Universidad Agraria del Ecuador.

___________________________ Sr. Gilbert Gavilanez Trujillo C. I. 092645939-7

iv

INDICE AGRADECIMIENTO ................................................................................... ii DEDICATORIA .......................................................................................... iii RESPONSABILIDAD ................................................................................. iv INDICE.........................................................................................................v NDICE DE GRFICOS ............................................................................. 7 RESUMEN ................................................................................................. 9 SUMMARY............................................................................................... 10 INTRODUCCIN ..................................................................................... 11 METODOLOGIA ...................................................................................... 14 RESULTADOS Y DISCUSIN ................................................................ 15 CONOCER LOS PRINCIPIOS TECNOLGICOS DE LA BINICA, SU EVOLUCIN Y ALCANCE ...................................................................... 16 1.1 1.2 Qu es la Binica? ................................................................ 16 Definiciones de la Binica ........................................................ 17

1.2.1 Aos 60 .............................................................................................. 17 1.2.2 Aos 70 .............................................................................................. 18 1.2.3 Aos 80 .............................................................................................. 18 1.2.4 Aos 90 .............................................................................................. 18 1.2.5 DIIN, 2006 ......................................................................................... 19 1.3 1.4 Historia de la Binica ............................................................... 19 Divisin de los sistemas Binicos ............................................ 23

1.4.1 Sinttico analgicos: ........................................................................ 23 1.4.2 Sinttico compuestos: ..................................................................... 24 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 BINICA Y METODOLOGA DE PROYECTO ........................ 24 BINICA Referencia Etimolgica ............................................ 25 BINICA Referente Natural ..................................................... 26 BINICA Referente Analgico ................................................ 28 BINICA Referente Conceptual .............................................. 30 Biomimtica ............................................................................. 33 Desarrollo y Alcance de la Binica .......................................... 36

IDENTIFICAR LOS CAMPOS EN LOS QUE PUEDE INCURSIONAR LA BINICA, RESALTANDO LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS. ........... 40 2.1 Medicina .................................................................................. 40 2.1.1 El Ojo Binico ................................................................................... 42 v

2.1.2. El Odo Binico ................................................................................. 48 2.1.3 Extremidades binicas. ................................................................... 52 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Audiovisual .............................................................................. 58 Diseo de productos ................................................................ 59 Diseo ..................................................................................... 61 Arquitectura binica ................................................................. 66 Desventajas de la Binica ....................................................... 68

2.4.1 Aplicacin de la binica al diseo .................................................. 62

DESCRIBIR EN FORMA DETALLADA LOS APORTES MS IMPORTANTES DE LA BINICA EN BENEFICIO DE LA HUMANIDAD, IDENTIFICANDO EL ASPECTO INFORMTICO. ................................... 70 3.1 3.2 Aplicaciones de la binica en el cuerpo humano ..................... 70 Implantes Binicos Oculares ................................................... 72

3.2.1 Retinal Implant AG ........................................................................... 72 3.2.2 Argus II ............................................................................................... 74 3.3 TRAJE BINICO ..................................................................... 77 3.3.1 HAL-5 ................................................................................................. 77 3.3.2 REWALK ............................................................................................ 80 3.4 EXTREMIDADES BINICAS .................................................. 82 3.4.1 Brazo Binico dirigido por impulsos cerebrales .......................... 82 3.4.2 Michelangelo ..................................................................................... 84 3.4.3 BeBionic ............................................................................................. 86 3.4.4 Rodilla Binica Power Knee ........................................................... 88 CONCLUSIN ......................................................................................... 91 RECOMENDACIONES ............................................................................ 92 LITERATURA CITADA ........................................................................... 93 GLOSARIO .............................................................................................. 95 SIGLAS......101

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NDICE DE GRFICOSGRAFICO # 1........................................................................................... 16 GRAFICO # 2........................................................................................... 21 GRAFICO # 3........................................................................................... 22 GRAFICO # 4........................................................................................... 23 GRAFICO # 5........................................................................................... 36 GRAFICO # 6........................................................................................... 41 GRAFICO # 7........................................................................................... 44 GRAFICO # 8........................................................................................... 46 GRAFICO # 9........................................................................................... 47 GRAFICO # 10......................................................................................... 48 GRAFICO # 11......................................................................................... 52 GRAFICO # 12......................................................................................... 53 GRAFICO # 13......................................................................................... 53 GRAFICO # 14......................................................................................... 54 GRAFICO # 15......................................................................................... 55 GRAFICO # 16......................................................................................... 56 GRAFICO # 17......................................................................................... 56 GRAFICO # 18......................................................................................... 57 GRAFICO # 19......................................................................................... 58 GRAFICO # 20......................................................................................... 60 GRAFICO # 21......................................................................................... 61 GRAFICO # 22......................................................................................... 62 GRAFICO # 23......................................................................................... 65 GRAFICO # 24......................................................................................... 66 GRAFICO # 25......................................................................................... 67 GRAFICO # 26......................................................................................... 73 GRAFICO # 27......................................................................................... 75 GRAFICO # 28......................................................................................... 77 GRAFICO # 29......................................................................................... 78 GRAFICO # 30......................................................................................... 79 GRAFICO # 31......................................................................................... 80 GRAFICO # 32......................................................................................... 81 GRAFICO # 33......................................................................................... 83

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GRAFICO # 34......................................................................................... 84 GRAFICO # 35......................................................................................... 86 GRAFICO # 36......................................................................................... 87 GRAFICO # 37......................................................................................... 88 GRAFICO # 38......................................................................................... 90

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RESUMENLa medicina es una de las ciencias ms antiguas, y es beneficiada por los avances de otras ciencias como es el caso de la electrnica que al fusionarse con la biologa surge la ciencia llamada Binica, la cual ha dado un cambio total a la medicina, proporcionndole nuevas opciones para el tratamiento de los pacientes. Existen en el mundo un gran nmero de personas que se han visto privadas de alguna parte de su cuerpo o de algunas de sus funciones fsicas, ya sea por un accidente catastrfico o por alguna enfermedad degenerativa, es en ese instante donde aparece la Binica para solucionar en gran medida el problema. Gracias a la aplicacin de la Binica en el tratamiento mdico, ahora nos es factible crear nuevos prtesis con funciones que hace unas cuantas dcadas, nos pareceran de ciencia ficcin, actualmente estas prtesis permiten a los pacientes volver a integrarse a la vida cotidiana. Actualmente un paciente con una prtesis de brazo ya le es posible sentir el calor o el frio, le es posible tomar objetos o simplemente algo tan cotidiano como es estrechar la mano de otra persona, solo con un simple pensamiento, ya que las nuevas prtesis son capaces de hacer eso y mucho mas. Hace muchos aos atrs el que una persona parapljica vuelva caminar seria todo un milagro, pero no, ahora es posible gracias a dispositivos como el ReWalk que han sido creados especficamente para eso, para lograr mejor la calidad de las personas que sufren de esta condicin. Cada da la tecnologa avanza a pasos agigantados y gracias a la combinacin de la tecnologa informtica y la binica, nos es posible crear dispositivos tan maravillosos, que simplemente nos preguntamos hasta donde podremos llegar con la aplicacin de esta ciencia tan innovadora como es la Binica.

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SUMMARYMedicine is one of the oldest sciences, and is benefiting from advances in other sciences such as electronics that appears to merge with biology science called bionics, which has given a total change in medicine,

providing new options for treating patients.

In the world a large number of people who have been deprived of any part of your body or some of their physical functions, either by a catastrophic accident or degenerative disease, is at that moment where it appears to solve Bionics largely the problem.

Through the application of bionics in medical treatment, now it is possible to create new prosthesis features a few decades ago, science fiction would seem to us now these implants allow patients to reintegrate into everyday life. Currently a patient with a prosthetic arm and he can feel the heat or cold, he can pick up objects or even something as ordinary as shaking hands with another person, only with a single thought, as the new prostheses are able to do that and much more.

Many years ago where a paraplegic walk again would be a miracle, but it is now possible thanks to devices like the ReWalk that have

been created specifically for that, to achieve better quality of people who suffer from this condition. Every day as technology advances by leaps and bounds and by combining computer technology and bionics, we can create such wonderful devices, they simply ask us to where we

can get to the application of this science is as innovative as the Bionic.

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INTRODUCCINHoy en da encontramos la tecnologa en los ms diversos aspectos de nuestras vidas, gracias al trabajo cientfico que hoy traspasa las fronteras de lo que se crea imposible. No debemos olvidar que hasta el siglo pasado se trat de loco a Julio Verne por decir que el hombre llegara a la luna y al fondo del mar. Hoy podemos decir que el crecimiento tecnolgico en nuestro medio es enorme y que est siempre enfocado a hacer nuestras vidas ms sencillas, es aqu donde nace la binica como solucin a ciertos problemas de la humanidad.

Por esto recalcamos aqu la importancia y validez cientfica de grandes avances en la recuperacin de partes del cuerpo o funciones de este en personas que se han visto enfrentadas a algn obstculo o presentan discapacidades fsicas.

Etimolgicamente la palabra viene del griego "Bio"; que es vida y "nica" "Tcnica" o "Electrnica". Es una rama de la ciberntica que estudia la biologa con el fin de obtener conocimientos tiles para idear proyectos y realizar aparatos y sistemas electrnicos que ayuden a los seres humanos en sus tareas cotidianas o para remplazar extremidades perdidas en accidentes o por enfermedades, para lograr as un mejor estilo de vida para la humanidad.

Se podra decir, entonces, que la binica trata de simular el comportamiento de los seres vivos hacindolos mejores en casi todas las ramas por medio de instrumentos mecnicos.

La Binica es tan antigua como el hombre, ya que consciente o inconscientemente la hemos usado desde la prehistoria hasta nuestros das, con la creacin de Herramientas o de artefactos que ayudan al ser 11

humano a desempearse mejor en su ambiente. Tenemos que uno de los grandes creadores de todos los tiempos Leonardo Da Vinci, se inspir en diversos mecanismos naturales para llevar a cabo sus similares artificiales, como los rudimentarios diseos de un primer aeroplano, que tiene mucha similitud con las alas de un murcilago, y del cual existe un boceto, adems de algunos escritos donde detalla sus observaciones de aves y algunos otros animales voladores.

El trmino binica apareci en 1960 y fue acuado por el comandante Jack Steele de la fuerza area de los Estados Unidos, para describir el el estudio de los sistemas, estructuras de animales vivos y plantas, y la aplicacin de esos principios a dispositivos, maquinas, as como sistemas artificiales para el beneficio de los humanos. La binica es la ciencia de los sistemas que tienen un funcionamiento copiado del de los sistemas naturales, o que presentan las caractersticas especificas de los sistemas naturales o hasta que son anlogos a ellos (citado por Gerrardin, 1968) En el siglo XIX la binica comienza a ser aplicada en reas mdicas: prtesis, anteojos y audfonos entre otros, fueron elementos determinados por caractersticas que se relacionaban estrechamente con la naturaleza. Existen muchsimos inventos modernos que estn inspirados en modelos biolgicos, tenemos el caso del Radar que se inspira en la eco localizacin que tienen los murcilagos para no chocar en la oscuridad, o el velcro (las cintas que usamos para sujetar las ropas o zapatos) el cual est basado en aquellas plantas que se adhieren a las ropas por medio de ganchillos, o el traje de cuerpo completo de los nadadores de competencia, el cual disminuye la friccin con el agua aumentando la velocidad y que es muy parecido a la piel que cubre a los delfines. Tambin tenemos una gran cantidad de ejemplos desarrollados por distintas Universidades que estn inspirados en serpientes, araas, cucarachas, peces e incluso en humanos.

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Gracias a la binica, la medicina se ha visto favorecida con el desarrollo de una serie de automatismos, susceptibles de mejorar las capacidades vitales que ha perdido, por ejemplo, un receptor. De hecho, ya es posible encontrar implantes cocleares o retinianos que mejoran la audicin o la visin segn el dispositivo del que estemos hablando. No obstante las aplicaciones son inmensas y no slo limitadas a ampliar nuestras capacidades sensoriales (vista, odo, tacto, olfato y gusto) sino que tambin se pueden potenciar nuestro cerebro y sistema muscular o regular las funciones de determinados rganos como el corazn con un marcapasos.

El objetivo general es: Describir la teora del desarrollo tecnolgico de la binica, sus fundamentos, avances y su aplicacin en beneficio del ser humano.

Los objetivos especficos son: Conocer los principios tecnolgicos de la binica, su evolucin y alcance. Identificar los campos en los que puede incursionar la binica, resaltando las ventajas y desventajas. Describir en forma detallada los aportes ms importantes de la binica en beneficio de la humanidad, identificando el aspecto informtico.

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METODOLOGIA

Mtodo Deductivo: Se podr obtener una gran gama de datos sobre la binica, pero gracias a este mtodo permitir escoger los ms adecuados para el tema sin desviarse de los objetivos propuestos. Mtodo Inductivo: Mediante este mtodo podremos obtener todos conceptos y beneficios de la binica para la humanidad, y as poder darnos una idea general binica y cules sern sus avances futuros. Mtodo de Anlisis: Mediante este mtodo se conseguir el entendimiento de diversos significados a los cuales no se estn familiarizados, conocimientos. Mtodo de Sntesis: Con este mtodo permitir sacar extractos de diversos autores sobre la binica y reunirlo en un solo contenido con la finalidad de llegar a un entendimiento completo del texto tratado. Mtodo Histrico: Mediante este mtodo podremos conocer la evolucin cronolgica y desarrollo de la binica en beneficio de la humanidad, a travs de la historia del hombre. por medio de una exhaustiva bsqueda de

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RESULTADOS Y DISCUSINProbablemente la utilizacin de esta nueva tecnologa nos pueda parecer algo futurista, sin embargo esto que aparenta avanzar lentamente cobrar en muy poco tiempo un gran auge en la medicina.

Aunque an no estn claros todos los beneficios y campos de aplicacin de esta ciencia, pero ya hoy sabemos que la binica est presente en nuestra vida cotidiana, ya sea en el velcro que se utiliza en muchas prendas de vestir, el radar con el que navegan los barcos, y sin desmerecer las nuevas aplicaciones en el diseo y en la arquitectura.

Ahora sabemos que esta ciencia llego para quedarse y que cada da vemos sus avances sobre todo en la medicina donde a travs de ella se da esperanzas a las personas que se han visto privadas de alguna de sus funciones corporales o de alguna de sus extremidades.

Si se siguen realizando investigaciones ms profundas en el campo de la binica, desde el punto de vista mdico se lograra a travs de estas modificaciones anatmicas extender la vida del ser humano y mejorar sus habilidades motoras y sensoriales para realizar de mejor manera su trabajo diario.

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CAPITULO I CONOCER LOS PRINCIPIOS TECNOLGICOS DE LA BINICA, SU EVOLUCIN Y ALCANCE1.1 Qu es la Binica?

Etimolgicamente la palabra Binica viene del griego Bio; que es vida y nica Tcnica o Electrnica. Es una rama de la ciberntica que

estudia la biologa con el fin de obtener conocimientos tiles para idear proyectos y realizar aparatos y sistemas electrnicos.

Se podra decir, entonces, que la binica trata de simular el comportamiento de los seres vivos hacindolos mejores en casi todas las ramas por medio de instrumentos mecnicos.

GRAFICO # 1 FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Bi%C3%B3nica ELABORACIN: Laura Fontanet Gmez La Binica es tan antigua como el hombre, ya que consciente o inconscientemente la hemos usado desde la prehistoria hasta

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nuestros das. En 1960 hubo una definicin concreta del trmino que sigue siendo vlida hoy en da y que acu el comandante Jack Steele, de la U.S. Air Force.

Gracias a la binica, la medicina se ha visto favorecida con el desarrollo de una serie de automatismo, susceptibles de mejorar las capacidades vitales que ha perdido, por ejemplo, un receptor. De hecho, ya es posible encontrar implantes cocleares o retinianos que mejoran la audicin o la visin segn el dispositivo del que estemos hablando. No obstante las aplicaciones son inmensas y no slo limitadas a ampliar nuestras capacidades sensoriales (vista, odo, tacto, olfato y gusto) sino que tambin se pueden potenciar nuestro cerebro y sistema muscular o regular las funciones de determinados rganos como el corazn con un marcapasos.

1.2 Definiciones de la Binica A travs de la historia se han generado varias definiciones de la Binica como disciplina, abordadas desde puntos de vista tan diversos como la ingeniera, la robtica y el diseo entre otros. A continuacin se citan varias definiciones, entre las que se incluye la primera definicin conocida acuada en los aos 60s y procedente del mbito militar, hasta la definicin acuada por el grupo DiiN en el ao 2006. 1.2.1 Aos 60 El trmino binica procede de 1960; acuado por el

comandante Jack Steele de la fuerza area de los Estados Unidos, para describir una investigacin emergente sobre la relacin entre sistemas naturales y sintticos. Su primera definicin fue la siguiente: STEELE (1960), El anlisis del

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funcionamiento real de los sistemas vivos, y una vez descubiertos los trucos, materializarlos en aparatos. 1.2.2 Aos 70 Binica significa el uso de prototipos biolgicos para el diseo de sistemas sintticos hechos por el hombre. Para ponerlo en lenguaje ms simple: estudiar los principios bsicos en la naturaleza y proponer aplicaciones de principios y procesos para las necesidades de la humanidad.

1.2.3 Aos 80 La binica estudia los sistemas vivientes, o asimilables a los vivientes, y tiende a descubrir procesos, tcnicas y nuevos principios aplicables a la tecnologa. Examina los principios, las caractersticas y los sistemas con transposicin de materia, con extensin de mandos, con transferencia de energa y de informacin. 1.2.4 Aos 90

La Biommesis (del griego bios, vida, mimesis, imitacin) toma la naturaleza como un modelo, como una medida y como un mentor. En la naturaleza como modelo, la Biommesis se refiera a una nueva ciencia que estudia ejemplos de la

naturaleza y posteriormente imita o se inspira en estos diseos y procesos para solucionar problemas del hombre. En la naturaleza como medida, la Biommesis se refiere al uso de un estndar ecolgico para medir las bondades de nuestras innovaciones. Tras 3.8 miles de millones de aos de evolucin la naturaleza ha aprendido: aquello que funciona, aquellos que es apropiado y aquello que perdura. En la naturaleza como mentor, la Biommesis se refiere a una nueva forma de

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observar y evaluar la naturaleza, introduciendo una era basada no en lo que podemos extraer del mundo natural, sino en lo que podemos aprender de ste. 1.2.5 DIIN, 2006 DIIN, (2006) Se entiende por Binica el mtodo para resolver por analoga problemas en Diseo, mediante el anlisis de los entes naturales considerando cuatro aspectos en su orden: contexto, forma, estructura, y funcin, tratados bajo un

enfoque sistmico de inferencias generador de procesos de pensamiento crtico. Los aspectos considerados en la Binica corresponden a un conjunto de dominios del saber de las diferentes ciencias dirigidos a la construccin de conocimiento. Corresponde a la mente creadora del diseador descifrar dichos contenidos y aplicarlos por transferencia de manera coherente en un objeto de diseo.

1.3 Historia de la Binica La Binica ha existido sin nombrarla as desde el principio de la historia del ser humano, con la creacin de herramientas o de artefactos que ayudan al ser humano a desempearse mejor en su ambiente. No se puede hablar de un punto de inicio de la binica, la naturaleza siempre se ha presentado al hombre, no solo como fuente de materia prima sino como ejemplificacin de soluciones que, por cierto, cada vez son ms sorprendentes.

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Las investigaciones de historia natural, hasta las que no parecen ser ms que pura y vana curiosidad, pueden tener utilidades muy reales que seran ms que cosas tiles, si antes de condenarlas se tuviera la paciencia de esperar que el tiempo ensee el uso que se les puede dar. Se plantea sin embargo como fecha de inicio el ao 1960 cuando es definida por STEELE JACK E. (1960) como: El estudio de los sistemas, estructuras de animales vivos y plantas, y la aplicacin de esos principios a dispositivos, maquinas, as como sistemas artificiales para el beneficio de los humanos

En cambio GERRARDIN (1968) nos indica que La binica es la ciencia de los sistemas que tienen un funcionamiento copiado del de los sistemas naturales, o que presentan las caractersticas especificas de los sistemas naturales o hasta que son anlogos a ellos. La Binica ha brindado al hombre la posibilidad de adaptar acercarse a la naturaleza, observarla y analizarla para transferir esa observacin en creaciones variadas, guiadas por los principios naturales hacia aplicaciones y soluciones innovadoras, funcionales, coherentes, estticas y cada vez ms cercanas a la perfeccin.

La Binica es una ciencia que asume la responsabilidad histrica de vestir en sus productos, el aprendizaje que los humanos obtengamos a partir de la observacin de la naturaleza. Sin embargo revelar una fecha de inicio de la disciplina es absurdo, los humanos siempre hemos copiado de la naturaleza las formas de subsistir, no obstante se puede hacer referencia como primer documento escrito DEMCRITO (400 a. C.) Copiando a los animales 20

aprendemos las cosas ms importantes, somos aprendices de la araa imitndole en los oficios de tejer, aprendemos de la golondrina a construir viviendas, del ruiseor a cantar.

El primer registro tangible de un elemento Binico data del 300 a. C. y consiste en una prtesis de pierna en madera y cobre, fue hallada en Capua, Italia.

GRAFICO # 2 FUENTE:www.ate.uniovi.es/14005/...9/.../Binica%20en%20medicina. pdf ELABORACIN: Universidad de Oviedo

Se habla de otra serie de dispositivos inspirados por la naturaleza, entre estos una maquina que poda volar que data del Siglo V d. C. pero de la cual no se tienen vestigios fsicos. Solamente hasta el siglo XV comienza el auge de aplicaciones binicas reales: Leonardo da Vinci bas muchos de sus estudios en entender el vuelo de las aves y as, crear inventos que permitieran el vuelo de humanos.

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Las aplicaciones de Da Vinci no se limitaron solo a elementos voladores, tambin utiliz y analizo el rgimen turbulento de los canales de irrigacin para generar sistemas de mantenimiento y estos han funcionado de forma correcta por 5 siglos. En el siglo XIX la binica comienza a ser aplicada en reas mdicas: prtesis, anteojos y audfonos entre otros, fueron elementos determinados por caractersticas que se relacionaban estrechamente con la naturaleza. Un ejemplo muy cercano es el radar y el sonar, inspirados por las emisiones de alta frecuencia que generan animales como los murcilagos (ecolocacin) para comunicarse y como elemento de gua durante su desplazamiento. El siglo XX encuentra en el Art Nouveau la introduccin de un concepto clave, el Biodiseo. Se utilizan formas vegetales en

producciones industriales, todo en busca de conceptos de ligereza y elegancia.

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Militarmente las aplicaciones han sido innumerables, el camuflaje, inspirado por el mimetismo de animales en zonas de alta vulnerabilidad frente a sus depredadores, las cortinas de humo inspiradas por animales como el calamar que liberan sustancias para no ser reconocidos por sus depredadores son entre muchos, los aportes de una disciplina inspirada en la sabidura natural.

1.4 Divisin de los sistemas Binicos Los sistemas Binicos se dividen en dos tipos: 1.4.1 Sinttico analgicos: Inspiracin proveniente de la naturaleza para desarrollar instrumentos tecnolgicos que imitan cualidades provenientes de los seres vivos.

GRAFICO # 4 FUENTE: http://listas.20minutos.es/lista/inventos-humanosbasados-en-aptitudes-animales-187409/ ELABORACIN: filowoman Ejemplos: el radar inspirado por los principios de la orientacin usando el eco, de los murcilagos; peces marinos; la luz fra o de

bioluminiscencia, de los

el diseo

estructuras de gran resistencia mecnica anlogas a las redes, de los arcnidos; el seguimiento de la luz solar usada por los

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girasoles; la bioingeniera de las protenas: la fotosntesis vegetal en probetas.

1.4.2 Sinttico compuestos: Combinan partes tcnicas con partes vivas. Ejemplos:

neuronas que por cultivo de tejidos crecen en placas electrnicas que pueden ser de silicio, marcapasos, un conductor manejando un automvil, un ser humano

interactuando con Internet a travs de un artefacto informtico, una persona con deficiencia visual usando anteojos o vidrios de contacto, otras prtesis en diferentes extremidades del cuerpo, etc.

La Binica cuyo fin es proporcionar la ayuda necesaria para sustituir miembros superiores o inferiores por materiales tecnolgicos capaces de simular los movimientos corporales a la perfeccin, retoma la aplicacin tcnica de los principios naturales convirtindose as en la ciencia del futuro.

1.5 BINICA Y METODOLOGA DE PROYECTO Si consideramos, que el hombre desde siempre se ha dirigido a la naturaleza y de su funcionamiento ha derivado ideas, planteadas por J.G.Wood en su libro Revelaciones de la Naturaleza, donde aborda la ntima relacin que existe entre las formas y soluciones que adopta la naturaleza y los ingenios creados por el hombre; desde herramientas para la guerra y la caza, continuando por la nutica, la arquitectura, la acstica y otros campos. Christopher Williams en su libro Los Orgenes de la Forma, presenta un interesante estudio

sobre sta, haciendo constantes comparaciones entre lo creado por la naturaleza y lo diseado por el hombre.

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Si recordamos al Diseador como protagonista de la evolucin de la sociedad y las actividades humanas, y que proyectar no es soar sino la fantasa del creativo hecha forma. Carmelo Di Bartolo, uno de los diseadores ms destacados en el diseo Binico, afirma que la creatividad surge si hay vnculos, y Williams agrega que la creacin sin una referencia anterior es imposible; entendindola como la capacidad de ver lo comn dentro de un contexto nuevo o la capacidad de combinar elementos conocidos para proponer algo nuevo o que parezca nuevo.

Si nos detenemos en la creatividad como surgimiento de vnculos y que estas relaciones emergen como creacin si consideramos una referencia anterior, la naturaleza como modelo de referencia analgica o Binica, nos aporta significativamente como parte del proceso metodolgico del proyecto de creacin.

1.6 BINICA Referencia Etimolgica El diseador italiano Carmelo Di Bartolo, es quin nos introduce en la Binica con su significado etimolgico, como el estudio de las formas de vida, del griego bio que quiere decir vida, ms el sufijo icos que significa estudio. Tomndose de esta definicin, presenta la Binica como una actividad tan antigua como el hombre la observacin, el estudio de la naturaleza en sus formas y en las estructuras de sus componentes, con el fin de sacar ms informacin de su medio ambiente.

Bruno Munari, en su libro Cmo Nacen Los Objetos? establece que la Binica estudia los sistemas vivientes y tiende a descubrir

procesos, tcnicas y nuevos principios aplicables a la tecnologa. Examina los principios, las caractersticas y los sistemas con

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transformacin de materia, con extensin mandos, con transferencia de energa y de informacin. El autor agrega se toma como punto de partida un fenmeno natural y a partir de ah se puede desarrollar una solucin proyectual.

Gui Bonsiepe, uno de los autores ms recurridos por el mundo del diseo y la arquitectura, la define como el estudio de sistemas

vivientes para aplicar a las tecnologas sus principios tcnicos y procedimientos. Es particularmente apta para la capacidad de captar los detalles tridimensionales y los principios formales que los estructuran, as como para incrementar la capacidad de

transformacin, es decir, cuando se examina y analiza un objeto anlogo.

1.7 BINICA Referente Natural Si pensamos que todo lo creado por el hombre es naturaleza, y que el hombre es slo una parte ms de ella, no sera difcil entender que el medio natural nos lleva la delantera. Esta idea de referencia se encuentra presente desde el origen del objeto, cuando el hombre observaba su entorno para solucionar sus necesidades bsicas y adaptar los primeros utensilios. Hoy en da, la naturaleza tambin puede apoyarnos en los problemas proyectuales que enfrentemos, como referente del mundo de lo natural para crear el mundo de lo artificial.

Gabriel Songel plantea que

todos los que nos dedicamos a la

actividad proyectual, en cualquiera de sus mbitos, desde el arte a la ingeniera, siempre hemos de crear a partir de sus materias primas, bien porque nuestras creaciones van a interactuar con el medio ambiente, o simplemente porque nos hemos sentido fascinados por la

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construcciones de sistemas complejos que la naturaleza ha sabido desarrollar.

La naturaleza nos ofrece planteamientos de problemas, pero tambin nos ofrece de manera concreta y verificable las soluciones a ellos. Bajo esta premisa, Papanek nos introduce un pensamiento creativo donde la solucin ideal a cualquier problema de diseo consiste siempre en lograr el mximo mediante lo mnimo. Bajo este principio de mnimo esfuerzo, la naturaleza acta, vive y evoluciona. Por ello, el mismo autor insta a la utilizacin de los prototipos biolgicos en el diseo de sistemas sintticos creados por el hombre.

Litenitsky propone el concepto de Patentes Biolgicas, refirindose a los logros del hombre ya expresados en la naturaleza. Comenta que todos estamos acostumbrados hoy a considerar logros del ingenio humano como algo normal y corriente, sin que sintamos por ello el menor asombro. Da a entender que todo por asombroso que nos parezca tiene su registro de patentes naturales, algunos ejemplos de ellos son; la transmisin hidrulica la posee la arena, el radar ultrasonido lo tiene el murcilago, el motor a reaccin funciona en el calamar, mencionando ejemplos de alta sofisticacin como el sismgrafo sper sensible; presentes en el escarabajo de agua y en el saltamontes.

Con estos ejemplos, el autor busca declarar que la naturaleza no solamente est bellamente construida, sino que tambin est idealmente calculada. Agrega que el crear en su proceso evolutivo cualquiera de sus obras, uni en un todo la armona de la belleza con la armona de lo racional, dndoles la nica forma justa que desde el punto de vista del ingenio resulta ser ptima.

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En la naturaleza se conjugan maravillosamente lo simple y lo complejo, lo asequible y lo inaccesible a primera vista, lo comn y lo novedoso, y a pesar de lo complicada y enigmtica que es la hechicera naturaleza, expresado en el libro Iniciacin a la Binica; nos vamos penetrando en sus secretos. La naturaleza nos desvela fcilmente los secretos de su creacin, de las originales estructuras de los organismos vivos, los procesos vitales, los principios de funcionamientos de infinitos y sutiles mecanismos.

1.8 BINICA Referente Analgico Si consideramos que la base metodolgica del accionar de un creativo se fundamenta en la capacidad de observacin, como condicin que nos hace distintos al resto de los profesionales, y nos dota de la posibilidad de detenernos mirando con un enfoque analtico y viendo lo que otros no ven a primeras; la analoga se establece como una estrategia metodolgica para entender y solucionar los diferentes problemas proyectuales.

Frente a cualquier proyecto de un creativo, el conocer acerca del estado del arte considerando lo que antes se ha hecho en la temtica que estamos abordando, se hace un paso habitual. A nivel de la investigacin, el indagar en reas ya resueltas por el hombre es lo que nos permite proponer e innovar nuevas maneras. En el mbito del consumo, el conocer la competencia y realizar un estudio de mercado para un producto que pensamos introducir, tambin se hace una etapa fundamental para el posicionamiento de una marca. Llevado al mbito del diseo, donde constantemente estamos tratando de innovar, el observar lo realizado nos aporta para reconocer los aciertos y errores que otros han tenido.

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Pero por ejemplos, no slo estudiar el estado de los paneles estructurales nos permitir lograr un nuevo producto que aumente su ligereza y solidez. Es en este lineamiento, donde observar la naturaleza nos aporta significativamente. Si adems de buscar los referentes analgicos en los rganos artificiales, buscamos como la naturaleza ya ha solucionado las problemticas que pretendemos resolver, el accionar del diseador se hace enriquecedor ofreciendo soluciones y aportes ptimos.

Cuando observamos el mundo artificial, nuestra mirada est llena de preconceptos y prejuicios de lo que estamos observando. Cuando nos detenemos y analizamos las caractersticas y propiedades de un elemento animado, nuestra racionalidad nos nubla segando lo que en realidad estamos observando, y terminamos por rescatar aspectos ya intuidos. Nuestro accionar como creativos o personas, se realiza en un entorno que nosotros mismos hemos creado, donde lo artificial ha invadido nuestros espacios, y donde este mundo animado es el que nos parece ms cercano. Por lo mismo, es del que ms conocemos, el que nos acompaa a todos lados, con el que convivimos, y del cual ms difcil se nos hace emitir una apreciacin que est cargada por la subjetividad de asociaciones previas.

Si volvemos a la idea de la observacin como base del mtodo de creacin, y que de la analoga es de lo que los diseadores nos nutrimos para crear; debemos convenir que es de la analoga de prender los modelos de la naturaleza que la Binica aporta al mundo de la creacin. Williams afirma que la creacin sin una referencia anterior es imposible y Carmelo Di Bartolo, agrega que no se puede hacer diseo si no se piensa y la naturaleza nos invita a poner en ejercicio el pensamiento, el de un creativo que busca ms all de lo que los dems ven.

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Desde esta mirada, es que la naturaleza aplicada al diseo se sustenta fundamentalmente sobre los modelos de las estructuras presentes en el medio orgnico, no comparndola, sino con un anlisis y estudio mediante el cual surgen ideas que posteriormente pueden ser aplicadas y desarrolladas en proyectos de diseo. As, la Binica se establece como instrumento y como estmulo para observar mejor lo que en general vemos vagamente; accin de la que los diseadores decimos emplear como base metodolgica del proceso de creacin.

1.9 BINICA Referente Conceptual Segn Carmelo Di Bartolo la historia del hombre ha estado llena de manifestaciones expresivas, sociales, culturales y artsticas que tiene como objetivo principal la imitacin de la naturaleza; en sus formas, en su substancia, en sus superficies y en su evolucin. La historia del arte, de la arquitectura, de la ingeniera es una fuente inagotable de ejemplos a travs de los cuales el hombre, interpretando la naturaleza, ha intentado comprender los secretos estticos o la correcta funcionalidad en natural.

Si hacemos un viaje al pasado y tomamos como protagonista a la naturaleza, reconoceremos a sta protagonizando muchos captulos, como parte del proceso de creacin. La naturaleza ha servido como medio de inspiracin, como tendencia esttica que introdujo una fascinacin por reproducir su forma, como referente en la

organizacin espacial y filosofa del medio natural de la cultura Islmica, en la bsqueda por una limpieza formal durante el Renacimiento, como base de la grfica y decoracin del Modernismo, como tema principal del arte de personalidades como Gaud y Klee, se ha reivindicado como base de una manera de entender el diseo

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ecolgico; estando presente durante la evolucin del hombre hasta hoy en da.

Pero la naturaleza llevada a la binica adquiere un sentido especfico, que se relaciona con las observaciones realizadas por Williams, como lo plantea Songel sus sugerencias de analogas, sus observaciones sobre las estructuras, el sentido de economa, de sencillez, de la individualidad del producto, estn definiendo, por aproximacin, un modelo de diseo, que por basarse en la observacin de la naturaleza, est muy cercano, y a veces, coincide con lo que llamaramos diseo con mtodo Binico .

Tomar a la naturaleza como referente es muy distinto que tomarla como referente analgico para el diseo. La analoga incorpora a la naturaleza como ya se ha planeado, como parte del mtodo de creacin. Un mtodo que aparece como un aporte a los diferentes modelos de proyeccin utilizados, Songel plantea tales procesos no son anttesis de los mtodos de proyeccin convencionales, sino ms bien se apoyan en ellos para enriquecer las posibilidades creativas de intervencin.

De esta manera, la Binica se hace adaptable e incorporable en cualquier mtodo, aportando a la manera de pensar y hacer diseo, y no descartando otras metodologas.

Basndonos en la observacin y anlisis de un organismo natural, podremos establecer relaciones con nuestro problema en cuestin. Si consideramos; la deteccin, el anlisis, la proposicin y solucin, como los pasos metodolgicos presentes en cualquier modelo de desarrollo de proyectos, podremos incorporar la etapa de anlisis de naturaleza sin alterar su orden preestablecido.

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Convengamos que cualquier proyecto surge de una problemtica u oportunidad que hemos detectado, como primer paso. De manera paralela al anlisis de referentes artificiales, como parte de un proceso de estudio del arte, podremos recurrir a la naturaleza y busca desde una conceptualizacin y con exactitud lo que queremos solucionar, como parte de un segundo paso.

Dentro de este mismo punto, y con un concepto clarificado podremos preguntarnos cmo est solucionado en la naturaleza el problema especfico?, y si an no tenemos aclarada la etapa de

conceptualizacin, el observar la naturaleza podr darnos respuestas o idealmente reafirmar nuestra primera proposicin conceptual.

Gabriel Songel, establece tres etapas en el desarrollo de anlisis de la naturaleza; divergencia, transposicin y convergencia. Si

establecemos la flexibilidad como concepto de anlisis hipottico, en un proceso de divergencia, podremos diferenciar tres expresiones de nuestro concepto principal; lo elstico como lo no rgido, lo mrbido como lo no duro, y lo plegable como lo no recto. Teniendo

establecida estas diferencias de expresin de nuestro concepto flexibilidad, podremos indagar en las caractersticas de cada una de ellas en una etapa de transposicin, pudiendo diferenciar tres tipos de deformacin como sntesis; una deformacin homognea, otra deformacin irregular y una ltima deformacin seccionada, cada una con un listado de caractersticas y deferencias formales y

estructurales.

Por ltimo, podremos concluir este proceso en una tercera etapa, que cierra o converge hacia conceptos especficos cada uno de los tres conceptos preestablecidos; asociando lo elstico a una flexibilidad retrctil y con una propiedad materia transformable.

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Lo mrbido a una flexibilidad total y con una propiedad materia moldeable , y por ltimo, lo plegable asociado a una flexibilidad controlada y con propiedad materia doblable .

Con este modelo proyectual podremos dirigirnos a la naturaleza y obtener buenos resultados, detenindonos en los referentes

biolgicos bajo un objetivo especfico que responda a nuestra necesidad, entregndonos argumento para dar paso a la proposicin y solucin del problema de diseo.

Tambin, bajo este mtodo muy simple podremos incorporar un paso Binico dentro la metodologa de proyecto que utilicemos,

independiente de la que sea. Dirigindonos a la naturaleza con un inters de enriquecernos de ella, y observando las soluciones que los diseadores biolgicos han dado, para llevarla por medio de analogas al desarrollo de nuestros proyectos, no copindola sino tomndola como referente de creacin que incorpora a la binica en la metodologa de proyecto.

1.10 Biomimtica El campo de la biomimtica, que es la aplicacin de los mtodos y sistemas naturales a la ingeniera y la tecnologa, ha desarrollado un nmero de innovaciones muy superior al que la mente humana habra concebido por s sola. Esto se debe a que durante millones de aos de ensayo y error, la naturaleza ha producido soluciones efectivas a los problemas del mundo real.

Casi todos los organismos estn perfectamente adaptados al ambiente en el que viven, algunos lo hacen tan bien que incluso los cientficos los estudian con la intencin de duplicar sus diseos naturales en productos y tecnologas para humanos, estos

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mecanismos tan perfeccionados han servido de inspiracin al ser humano para el diseo de sus mquinas: autmatas mecnicos, los primeros intentos de artefactos voladores, sistemas de navegacin o los ms modernos mtodos de visin artificial. Este proceso conocido como Biomimtica, biomimetismo o binica es el punto donde la naturaleza y la ingeniera convergen. En general existen tres reas en la biologa, a partir de las cuales se pueden modelar soluciones tecnolgicas: Replicacin de mtodos naturales de manufactura, como en la produccin de compuestos qumicos por plantas y animales. Imitacin de los mecanismos encontrados en la naturaleza, como el velcro y la cinta gecko. Imitacin de los principios de organizacin social de organismos como hormigas, abejas y microorganismos.

El Dr. Julian Vincent, director del Centro de Biomimtica y Tecnologa Natural de la Universidad de Bath en Inglaterra, y colaboradores desarrollaron una base de datos de "patentes biolgicas", en donde es posible buscar una amplia gama de mecanismos biolgicos y propiedades para solucionar problemas tecnolgicos. Un ingeniero podra buscar en la base de datos con una palabra como "propulsin" para obtener una gama de mecanismos de propulsin utilizados por peces, ranas y crustceos. Tambin existe otra manera de utilizar la base de datos, que consiste en describir algn problema de ingeniera y hacer una lista de las caractersticas deseables y no deseables para su posible solucin. Actualmente el sistema cuenta con alrededor de 2,500 "patentes", aunque el Dr. Vincent pretende expandir

significativamente la coleccin para ayudar a los ingenieros a identificar sistemas naturales y comportamientos que podran serles de utilidad.

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Se espera que la biomimtica ayude a la humanidad a desarrollar tecnologa para reducir el impacto sobre el medio ambiente y a mejorar nuestra calidad de vida.

El velcro es tal vez el mejor ejemplo de la biomimtica. En 1984 el cientfico suizo, George de Mestral, removi una semilla espinosa del pelo de su perro y la estudi bajo el microscopio. Impresionado por la adhesin de los ganchos de las semillas espinosas, copi el dise e ingeni un cierre de dos piezas. Una de las piezas tiene unas pas rgidas semejantes a las de la cubierta seminal espinosa, mientras que la otra pieza tiene suaves anillos que permiten que las pas se adhieran. De Mestral nombr a su invento Velcro: una combinacin de las palabras velour y crochet.Otros ejemplos de productos que se obtuvieron o podran obtenerse a partir de la biomimtica son la siguiente generacin de vehculos y robots autnomos, los hallazgos aerodinmicos para diseos futuros de aeroplanos y automviles, la cubierta estriada de las alas que utiliza la fuerza area, la fibra ptica, la mejora en los lentes, cmo re encender una turbina de gas en medio del vuelo, y vehculos de alta eficiencia que consumirn 20 por ciento menos combustible y producirn hasta 80 por ciento menos emisiones de xido de nitrgeno; el desarrollo actual de la cinta gecko, obtenida de la habilidad inigualable del gecko logrando una adhesin firme y manejable. El secreto est en la estructura sofisticada de dedos, micro fibras, nanofibras y almohadillas adhesivas que permiten que este animal se aferre y suelte de superficies con poco esfuerzo. La cinta lograda por los cientficos reproduce estas caractersticas a travs de millones de fibras plsticas duras que establecen el agarre. A diferencia de las cintas adhesivas comunes, la Gecko-cinta se adhiere al deslizarse sobre una superficie, sin necesidad de hacer presin. Su secreto es que cuanto ms se usa, ms fuerte se vuelve, pues cuanto ms se desliza, ms se aferra. Las pruebas de

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laboratorio demostraron que esta cinta es capaz de soportar hasta 400 gramos de peso, y se piensa que puede usarse tanto para escaladores como para usos mdicos.

Algunas reas potenciales para la exploracin son la resistencia de las telaraas, la transformacin de silicn a vidrio hecha por las diatomeas, la resistencia de la concha del abuln, la transformacin de la luz, el agua y el aire en celulosa, y un sinnmero de plantas que generan compuestos que combaten a los hongos, insectos y otras pestes. En el futuro cercano, los consumidores observarn un aumento en el uso de la biomimtica para mejorar la eficacia de los productos y sistemas diseados por el hombre a travs de la aplicacin de soluciones naturales desarrolladas por la evolucin.

GRAFICO # 5 FUENTE: http://es.mongabay.com/news/2008/0216-050711rhett_butler.html ELABORACIN: mongabay.com

1.11 Desarrollo y Alcance de la Binica La Binica ha tenido un gran desarrollo en pases como Alemania que cuenta con cursos titulados de ese mismo modo en distintas escuelas, Japn que tiene un gran desarrollo en Biorobots y Estados Unidos e Inglaterra.

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En Latinoamrica y Espaa se cuenta tambin con desarrollos de este tipo. En Mxico se fund la carrera de Ingeniera Binica en la UPIITA (Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniera y Tecnologas Avanzadas) del IPN (Instituto Politcnico Nacional) en 1996 la cual ha rendido frutos en la creacin de artefactos Binicos. Posteriormente, dado el xito obtenido en el IPN, la UPAEP (Universidad Autnoma del Estado de Puebla) tambin implant esta licenciatura unos aos despus.

Se han realizado avances de sustitucin de rganos en donde lo que se est buscando es la conexin del sistema nervioso central con el sistema msculo-esqueltico, esto con el fin de optimizar esa comunicacin entre un rgano del cuerpo humano con materiales que no son biolgicos. Para este fin se estn desarrollando sistemas expertos y redes neuronales.

En Colombia hay universidades que estn trabajando en la parte de biomecnica desarrollando prtesis pero la idea es que en un futuro se pueda conectar el cerebro directamente con traductores o biosensores a las terminaciones nerviosas de esos miembros que faltan para hacer el puente entre ese rgano viviente y la estructura artificial que se va a conectar.

Estas instituciones educativas estn desarrollando el tema de prtesis mioelctricas (prtesis con electricidad), prtesis mecnicas de miembro inferior, optimizacin de las articulaciones de cadera y de rodilla mecnicamente, incluso se est pensando en una rodilla inteligente para poder compensar los mecanismos de una rodilla normal durante la marcha.

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Una mano artificial para un nio es la ms reciente muestra del papel de la binica para mejorar las posibilidades del cuerpo mediante aportes artificiales.

Con su simulacin, en una especie de guante relleno de silicona, el miembro artificial permite que los nios puedan realizar toda clase de actividades, desde montar en bicicleta hasta cortar papel con una tijera. En su interior, una serie de electrodos hacen posible la transmisin de movimientos hasta los minsculos motores y sistemas de engranaje, que a su vez son responsables de la apertura y cierre de los dedos pulgar e ndice.

Otros centros, europeos y de Estados Unidos, cuentan con equipos de investigacin dedicados a la creacin de miembros que puedan reproducir fielmente los movimientos. El principal reto de estos artilugios no reside tanto en la fidelizacin de los movimientos, que se soluciona ms o menos con ciertas dificultades con los mencionados sistemas de motorizacin, como en la reproduccin de las seales que provienen de las terminales nerviosas de los pacientes mecnicos. y su correspondiente traduccin a movimientos

En el Centro de Tecnologa de la Comunicacin Neuronal de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, se acaba de descubrir un mtodo destinado a realizar la conexin fsica entre una terminacin nerviosa humana y unos electrodos. Son nervios Binicos, que utilizan materiales como el oro o el iridio, compatibles con el tejido nervioso, junto a sustratos de silicona.

La importancia de esta interaccin se ha demostrado en el proyecto europeo Levntate y anda, que permiti, mediante la estimulacin

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elctrica de determinados miembros, la restauracin de movimientos en un grupo de lesionados medulares.

Tambin con fondos de la Comisin Europea, diferentes grupos del Viejo Continente se afanan en la creacin de biomateriales que puedan sustituir y reparar de manera efectiva huesos, piel e incluso tejidos daados de rganos como el hgado o los riones.

Sentidos como el de la vista o el odo tampoco quedan ajenos a estas nuevas tcnicas. Mientras en Italia durante este ao se ha implantado un odo Binico a un nio de cuatro aos, en Estados Unidos varios centros de investigacin han creado una retina artificial que permite trasladar a los nervios cerebrales del invidente, si no imgenes completas, s el rastro de movimientos y formas.

Pero la binica tiene su principal reto en la implantacin de chips en personas. Podemos precisar la diferencia que existe entre un

cyborg y un individuo con implantes Binicos, a saber, mientras que a un cyborg se le implantan dispositivos electrnicos para sustituir un rgano deteriorado, el ser con implantes Binicos posee intactos sus rganos pero con dispositivos de control externos a dicho rgano.

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CAPITULO II IDENTIFICAR INCURSIONAR LOS LA CAMPOS EN LOS QUE PUEDE LAS

BINICA,

RESALTANDO

VENTAJAS Y DESVENTAJAS.

2.1 Medicina La medicina se beneficia de los descubrimientos las aplicaciones de la electrnica, se asiste sin embargo desde hace muchos aos a un cambio inverso. Cuando dos disciplinas se fusionan, es muy raro que la colaboracin se haga en sentido nico; un da u otro hay un cambio mutuo. La aplicacin de la biologa a la electrnica, el estudio de los fenmenos fisiolgicos que puedan inducir los dispositivos

electrnicos, ha incitado a los electrnicos a examinar su propia disciplina bajo un ngulo nuevo: La binica.

Los estudios de biologa comparan, los hechos en el conjunto del mundo viviente, han maravillado siempre a los cibernticos. La naturaleza es un inmenso laboratorio donde se realizan

continuamente experiencias; lo ms difcil es seguramente saber observarlas e interpretarlas.

Es probable que la binica, antes de alcanzar la edad adulta, pasara por diferentes estados donde se imbricaran ms o menos la biologa y la electrnica. No nos sorprendera ver montajes que contuvieran rganos receptores provenientes del mundo animal, unidos entre s mediante componentes electrnicos, viviendo los rganos baados en una solucin fisiolgica. As se realizan circuitos, entre diferentes

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mdulos electrnicos y un determinado nmero de mdulos biolgicos.

En este sentido la binica ha ayudado a muchas personas que desafortunadamente han perdido alguna parte de su cuerpo a recuperarlas de una manera artificial, pero funcional. La binica proporciona implantes que intentan imitar la funcin original de aquella parte del cuerpo a la que sustituyen, llegando segn algunas fuentes a mejorar la funcionalidad de la original. Haciendo referencia de nuevo a la definicin de la RAE comentada en los primeros prrafos, aqu Y adquiere un sentido mucho ms apropiado dado que es la electrnica la que tiene un papel fundamental en el desarrollo de dichos implantes y su funcionamiento. Lo que hace unas dcadas podra parecer inalcanzable es hoy una realidad, podemos encontrar por ejemplo nervios Binicos, narices, ojos, e incluso brazos.


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Este ltimo es el caso de una mujer que en el ao 2004 perdi su brazo izquierdo hasta la altura del hombro por culpa de un accidente de motocicleta y que en 2006 se someti a una operacin experimental que consisti en unir a su cuerpo un brazo robtico y controlarlo a travs de una serie de nervios extrados de su hombro y predispuestos debajo de su pecho. Ahora, solo basta con que la mujer piense en mover su brazo para que el miembro mecnico reaccione adecuadamente.

En los siguientes apartados se explicaran algunos de los aspectos ms relevantes de algunas prtesis actuales como el ojo Binico, odo, brazos y piernas.

2.1.1 El Ojo Binico Antes de nada, a modo de resumen, explicar de forma muy breve y concisa el funcionamiento del ojo: El ojo recoge los rayos de luz que emiten los objetos. Esos rayos de luz se refractan en la cornea, pasan por la pupila y nuevamente se refractan en el cristalino para enfocarse de forma adecuada sobre la retina. Una vez llegan la retina sta genera unos impulsos elctricos que enva por medio del nervio ptico al cerebro donde son reconocidos en forma de imagen.

Hay tres mtodos para conseguir una visin artificial.

Retina artificialEs efectivo en pacientes que han perdido la vista debido a una considerable degeneracin de la retina, pero es necesario que mantengan el nervio ptico intacto. Es la nica que no utiliza ninguna cmara, sino un pequeo chip que se coloca en la 42

retina del paciente. El microprocesador mide dos milmetros de dimetro y contiene unas cinco mil pequeas clulas solares, cada una de las cuales est unida a un electrodo minsculo. La idea es que la luz que llegue al chip (a travs del ojo) active los electrodos y as estimule los nervios pticos, que luego transportarn la seal al cerebro.

Funcionamiento El implante consta de un microchip de aproximadamente 3 mm de dimetro y 50 m de espesor en el que estn dispuestos alrededor de 1.500 campos de pxeles. A cada campo de pxeles se le han asignado fotoclulas, un circuito amplificador y un electrodo de simulacin. Las fotoclulas registran la luz que ingresa en el ojo y la transforman en seales elctricas. Estas seales controlan la energa suministrada desde afuera con la que se estimulan elctricamente las clulas nerviosas intactas de la retina. Los impulsos nerviosos de estas clulas se transportan hasta el cerebro a travs del nervio ptico y all causan impresiones visuales. ste es el motivo por el que para el correcto funcionamiento del implante, el nervio ptico debe estar sano y funcionar correctamente. Al principio, se suministraba la energa desde afuera a travs de una pequea caja de simulacin que el paciente lleva en el bolsillo o enganchada en un cinturn. Sin embargo, para las posteriores generaciones de implantes est previsto un suministro de energa que se implantar bajo de la piel del paciente. El chip se implanta en la retina a travs de una operacin que se realiza con anestesia general y dura varias horas. Este chip podr sustituir a las clulas fotorreceptoras. Debido a sus caractersticas tcnicas, el chip puede producir dentro de un campo visual de 12 grados un grado de visin que posibilita nuevamente una movilidad autnoma y el reconocimiento de

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objetos y personas. A continuacin se muestra, a modo de ejemplo, una representacin de esta tecnologa:

GRAFICO # 7 FUENTE:www.ate.uniovi.es/14005/...9/.../Binica%20en%20me dicina.pdf ELABORACIN: Universidad de Oviedo

Implante en la retina En este caso tambin se coloca un chip en la retina, pero la informacin visual le llega a partir de una pequea cmara que el ciego lleva en sus anteojos.

El Argus II, tambin conocido como el ojo artificial Argus, es un chip que se implanta quirrgicamente en el fondo de la retina, que mediante la utilizacin de una video cmara para captar imgenes y mediante el implante de unos electrodos colocados en la parte detrs de la retina enva la informacin por el nervio ptico al cerebro mediante impulsos nerviosos. La forma que se estimula el nervio ptico es similar a como lo haran las clulas fotosensibles daadas. El cerebro recompone la imagen como una matriz de puntos.

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El Argus II permite a los pacientes ver con una resolucin de 16 pxeles, por lo que les permite diferenciar y reconocer objetos sin problemas, aunque la resolucin no sea tan ntida. El inconveniente es que solamente pueden utilizar este dispositivo los que padecen retinitis pigmentosa y degeneracin muscular asociada a la edad.

Este dispositivo trabaja de forma muy similar a los otros que mencionamos anteriormente, consiste en una minscula cmara de vdeo acoplada a las gafas que descompone las imgenes en una rejilla de 16 (44) pxeles, como si slo tuviera esa resolucin. La razn es que, por el momento, la tcnica slo permite implantar ese nmero de electrodos en las terminaciones nerviosas de la retina.

Estos electrodos reciben las seales de la cmara de modo inalmbrico, y las transmiten directamente al nervio ptico. Desde all llegan al crtex visual primario, situado junto a la nuca. Argus II, por lo tanto, no sirve para las cegueras causadas por daos en el nervio ptico o en el crtex cerebral.

La idea es aumentar la cantidad de electrodos, de 16 a 60, para generar en el crtex visual una imagen de 60 pxeles.

Para restaurar una vista aceptable a un ciego, haran falta cerca de 1.000 pxeles. Esto supone el monumental problema tcnico de implantar 1.000 electrodos en la retina del paciente.

A continuacin mostramos un ejemplo de cmo podran verse los objetos en funcin del nmero de electrodos y, por tanto, de la resolucin.

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Este dispositivo consiste en: Una cmara y un microprocesador minsculos montados en unas gafas Un receptor que se implanta detrs de la oreja Una rejilla con microelectrodos de platino (entre 250 y 500 micrmetros) que se implanta en la retina. Una batera sin cables, en un cinturn, que proporciona la energa para que funcione el dispositivo.

Funcionamiento

1. La cmara captura una imagen y enva la informacin al microprocesador. 2. El microprocesador convierte la informacin recibida en una seal elctrica y la transmite al receptor. 3. El receptor enva seales sin cables a la rejilla de microelectrodos.

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4. La rejilla de microelectrodos se estimula al recibir la seal del receptor y emite pulsos elctricos. 5. Estos pulsos van del nervio ptico al cerebro, que percibe patrones de puntos de luz y puntos negros correspondientes a los electrodos estimulados. 6. Los pacientes aprenden a interpretar los patrones visuales producidos. Puesto que los electrodos reciben las seales de la cmara y las transmiten directamente al nervio ptico. Puesto que los electrodos reciben las seales de la cmara y las transmiten directamente al nervio ptico, este dispositivo no sirve para cegueras causadas por daos en el nervio ptico. A continuacin se muestra como sera este dispositivo:


Implante craneal de retina Este dispositivo es conocido como el Ojo de Dobelle. El dispositivo, en este caso, se implanta en el interior del crneo, sobre la superficie del lbulo occipital del cerebro. La diferencia con los otros dos es que aqu los electrodos estimulan la corteza visual de forma directa. Como el anterior, el ciego

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deber portar unos anteojos provistos de una cmara. Con este sistema el paciente puede distinguir los contornos de los objetos, as como los de letras y nmeros de gran tamao situados sobre un fondo que contraste, y manejar un ordenador.


El Ojo de Dobelle consiste en una pequea cmara de televisin y un sensor ultrasnico montados en un par de gafas. Un cable une estos aparatos con un ordenador pequeo que puede llevarse enganchado en el cinturn. Una vez que procesa la informacin de la cmara, el ordenador enva una seal al cerebro del usuario a travs de 68 electrodos de platino. Cuando es estimulado, cada electrodo, situado sobre la superficie del cerebro, produce puntos de luz denominados fosfenos.

2.1.2. El Odo Binico

El odo humano es un sistema de rganos que, en su conjunto, tiene la misin captar y transferir al cerebro la

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informacin sonora que emita la naturaleza. El sistema auditivo est constituido mediante la unin de tres partes diferentes especializados: el odo externo, el odo medio y el odo interno. En este ltimo es dnde se coloca el implante coclear.

La disfuncin auditiva origina diferentes escalas de hipoacusias, desde la sordera leve a total (Cofosis). Cada uno de los tres elementos que integra el sistema auditivo realiza una funcin especializada; si una de las tres partes falla, las dems partes sanas dejaran de funcionar. El objetivo del implante coclear es reemplazar la funcin de la cclea daada, situada en el odo interno, estimulando mediante seales elctricas directamente al nervio auditivo.

El primer implante monocanal fue realizado en 1957 por Djurno y Eyries en Francia. Insertaron un nico hilo de cobre en el interior de la cclea de un paciente totalmente sordo, logrando ste percibir la informacin sonora, aunque de escasa calidad, poda seguir el ritmo del lenguaje. En 1961 W. House prob colocando un electrodo de oro en la rampa timpnica, con resultados anlogos al experimento de Djurno y Eyries. Posteriormente, en 1978, el profesor Graeme Clark, convencido de la teora tonotpica de la cclea, desarroll en colaboracin con la firma australiana Nucleus los primeros implantes cocleares multicanales (de 22

electrodos), precursora de los actuales, permitiendo a los pacientes sordos captar la informacin sonora de calidad aceptable sin necesidad de la lectura labial. A Graeme Clark es considerado como el padre de los implantes cocleares multicanales.

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ComposicinParte interna Es la parte que requiere ciruga con Anestesia General o, en casos excepcionales, anestesia local potente. Colocarn el dispositivo transductor con un imn posicionador, haciendo previamente un hueco en el hueso temporal mediante el fresado. Del transductor sale dos hilos: el hilo de masa, alojado en interior del msculo temporal y el otro hilo con un juego de electrodos ms uno o dos electrodos de referencia segn el modelo, que ser introducido en la rampa timpnica de la cclea, previa apertura de la ventana oval.

Parte externa Es la parte donde se procesa el sonido y transmite a la interna informacin codificada del sonido ambiental recogido. En la parte externa se coloca un mes despus de la ciruga y constan de dos partes claramente diferenciadas:

Procesador de sonidos Captan la informacin sonora del ambiente a travs del micrfono y lo enva al microprocesador, que es la encargada de seleccionar los sonidos tiles, codificando la informacin sonora y posteriormente se lo enva a la bobina. Hoy en da se usa ms los procesadores en diseo retroauricular, ms llevadero para las personas implantadas que el procesador en forma de petaca.

Bobina La bobina contiene un imn que, por efecto del campo magntico, tiene la funcin de mantener unida y sujeta la bobina con la parte interna. La bobina colabora recogiendo la informacin codificada del microprocesador y lo

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trasladara al transductor mediante la radiofrecuencia que, a su vez, estimular al nervio auditivo.

Riesgos y desventajas La operacin tarda generalmente de 1 a 5 horas. En primer lugar una pequea rea del cuero cabelludo directamente detrs de la oreja se afeita y se limpia. Luego de una pequea incisin se hace en la piel justo detrs de la oreja, y el cirujano taladra el crneo y el odo interno donde el conjunto de electrodos se inserta en la cclea. Normalmente el paciente va a su casa el mismo da de la ciruga, aunque algunos beneficiarios de implante coclear quedan en el hospital durante 1 2 das.

Algunos efectos de la implantacin son irreversibles. Mientras que el dispositivo da una nueva informacin de sonido a un receptor, el proceso de implantacin

inevitablemente resulta en daos a las clulas nerviosas en la cclea, que a menudo resulta en una prdida permanente de la mayora de los residuos naturales audiencia. A pesar de las recientes mejoras en la tecnologa de implantes y las tcnicas de implantacin, la promesa de reducir al mnimo los daos, el riesgo y la magnitud de los daos todava vara. Adems, mientras que el dispositivo puede ayudar a los beneficiarios a conocer y comprender mejor los sonidos de su entorno, es simplemente incapaz de reproducir la calidad de sonido procesado por una cclea natural. Como resultado, algunos beneficiarios slo pueden distinguir la diferencia entre los sonidos simples, como una seal de telfono frente a una timbre de puerta, otros pueden entender claramente palabras en ambientes tranquilos. El resuelto depende de una variedad de factores, incluida la

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tecnologa utilizada y el estado de los receptores de la cclea.

GRAFICO # 11 FUENTE:www.ate.uniovi.es/14005/...9/.../Binica%20en%20 medicina.pdf ELABORACIN: Universidad de Oviedo

2.1.3 Extremidades binicas. Entre los implantes binicos ms conocidos, se encuentran las extremidades binicas. Estos implantes intentan suplir la ausencia de una extremidad y, a diferencia de las simples prtesis, pretenden ofrecer la misma funcionalidad e incluso mejorarla. Para ello se hace necesario que se activen mediante seales biolgicas; en este caso, las seales de los nervios motores. Sin embargo, como el resto de la binica, es un campo que todava se encuentra en una etapa temprana de desarrollo.

Evolucin Las articulaciones binicas propiamente dichas surgen como evolucin natural de las prtesis ortopdicas, que vienen existiendo desde hace cientos de aos. De hecho, la primera prtesis hallada data de la poca de los egipcios, hace

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varios miles de aos, para sustituir un dedo gordo del pie, permitiendo a su portador caminar ms cmodamente.


A lo largo de los aos, la mejora de las prtesis ha sido sustancial, habindose desarrollado prtesis capaces de adaptarse al movimiento del cuerpo y darle continuidad. Uno de los primeros diseos de este tipo de prtesis mecnicas podemos encontrarlo en 1540, en la mainartificielle diseada por el mdico Ambroise Par.


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Por supuesto, estos ejemplos no dejan de ser anecdticos, ya que no es hasta el siglo XX que se produce el verdadero desarrollo, llegando a tener un uso relativamente extendido.

Como ejemplo del reciente xito de estas prtesis, no deja de ser curioso el caso de Oscar Pistorius. Este sudafricano sufri a la edad de 11 aos la amputacin de sus dos piernas de rodilla para abajo, consecuencia de una malformacin fetal. Gracias a su pronta acomodacin al uso de prtesis, pudo llegar a competir en atletismo, obteniendo uno de los mejores registros en su pas. El ao pasado, la Asociacin Internacional de Federaciones de Atletismo prohibi su participacin en la modalidad no paralmpica, al considerar que, gracias a sus prtesis, contaba con ventaja sobre el resto de competidores. Hoy corre ms rpido que sus competidores, mientras que hace 200 aos habra sido impensable que pudiera andar.


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En los ltimos 10 aos, como veremos, se han conseguido resultados muy prometedores en el campo de las

extremidades binicas, llegando a construir articulaciones no slo capaces de moverse a voluntad del portador, sino tambin de hacerle sentir fro, calor, presin, y otros.

2.1.4 Brazos binicos. En la primera imagen se ve un brazo binico de una nica movilidad alimentado por pilas. Es un diseo simple, y no permite ms que ser utilizada como pinza. En su da supuso un gran avance, y su utilizacin es ms extensa que en otros casos ms sofisticados, ya que no resulta tan cara.


Uno de las mayores inversiones en brazos binicos se ha realizado en el Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), entidad dependiente del Departamento de 55

Defensa de EEUU. Entre los prototipos de DARPA, encontramos una primera versin de brazo binico de 2007.


Sin embargo, en las figuras de abajo se pueden observar prototipos an ms avanzados, y que suponen a da de hoy el desarrollo puntero en manos y brazos binicos. En primer lugar, la mano Dextra, desarrollada en Chicago, capaz de reproducir la prctica totalidad de los movimientos de los dedos de la mano.


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Prototipo de brazo DARPA


Sin embargo, el prototipo ms prometedor es seguramente el segundo prototipo DARPA, que se prev vea la luz en 2009. Este prototipo, que ya es capaz de repetir

prcticamente la totalidad de los movimientos de brazo y mano, incorporar, segn sus desarrolladores, sensores capaces de indicar al paciente la presin ejercida, e incluso sensaciones como fro y calor.

En Espaa tambin se estn haciendo importantes avances en este campo. El ejemplo ms representativo es

seguramente el implante de brazo binico a una nia de 12 aos en el hospital Sant Joan de Du de Barcelona (imagen de la derecha), en 2008.

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2.2 Audiovisual Gracias a la binica, se ha podido llevar a cabo sistemas de adquisicin, reproduccin y campo audiovisual, teniendo en compresin cuenta las dentro limitaciones del de

los sistemas auditivo y visual humanos. Un claro ejemplo dentro del mundo de la adquisicin son los micrfonos, los amplificadores, los altavoces que han sido

diseados de acuerdo con los rangos audibles por los humanos, es decir, de 20 Hz en 20KHz. Como sistema de compresin de audio encontramos el MP3, que permite almacenar sonido a una calidad similar a la de un CD y con un ndice de compresin muy elevado, del orden de 1:11. El sistema de codificacin que utiliza el MP3 es un algoritmo de compresin con prdida, es decir, el sonido original y lo que obtenemos no son idnticos. Eso se debe a que el MP3 aprovecha las deficiencias del

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odo humano y elimina toda aquella informacin que no es capaz de percibir. Otro sistema de compresin, en este caso de imagen, es el JPEG en lo que la compresin se lleva a cabo, en gran parte, en el cromatismoya que el sistema visual humano es mucho ms sensible a la luminosidad que a los colores. En el caso de los elementos de reproduccin podemos mencionar el caso de las pantallas planas que se producen actualmente. Casi como todas las televisiones de tubo de color del pasado, poseen una proporcin 1:1:1 de los tres elementos de color de rojo, verde y azul. Sin embargo, como los subpxeles azules no ayudan casi nada en el ojo a la hora de resolver imgenes, la mayora de estos pxeles se desprecian. Hay que decir que este sistema ha sido mejorado con los aos haciendo las pantallas ms eficientes.

2.3 Diseo de productos Durante el ltimo decenio, el oficio de diseador ha aumentado considerablemente. Si nos fijamos en el caso de Leonardo Da Vinci, parece evidente que la binica tendra que aportar al diseador de hoy da este mtodo de creatividad, de verificacin de la validez de nuevas construcciones, una diversificacin de las formas destinadas a unas funciones precisas. La relacin forma-funcin es, sin lugar a dudas, el aspecto de la binica que toca ms particularmente el diseador; y nos queremos referir al hecho que otros aspectos como los principios psicoqumicos del funcionamiento de algunos rganos sensoriales no los toca tan de cerca. Al contrario, una multitud de trabajos de biologa tratan del doble aspecto de la relacin formafuncin: es el dominio de la morfologa funcional. A causa de sus soluciones, a menudo inesperadas, la naturaleza esconde riquezas que los diseadores estaran bien tentados de asimilar a sus diseos.

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2.4 Diseo La Binica como metodologa de diseo es lo que podra llamarse una verdadera metodologa interdisciplinaria: es necesario generar

relaciones de colaboracin con otras disciplinas como la biologa, la fsica, las matemticas y la qumica, entre otras si se quiere lograr articular un proyecto de Binica y obtener buenos resultados. El proceso pretende unir de manera lgica y complementaria, todas estas visiones, apreciaciones y perspectivas para nutrir una propuesta de diseo que desde su base es innovadora, ya que el objetivo final de este proceso es transferir todo aquello que se puede estudiar en

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un sujeto biolgico, aquello que solamente existe en la naturaleza, a una aplicacin de diseo en el mundo artificial. Los descubrimientos que pueden lograrse en este proceso son deslumbrantes, porque a la vez que se descubren los misterios y los por qu de la naturaleza, se llega a asociaciones de aplicacin en producto no imaginables anteriormente, se llega a una verdadera innovacin si as quisiramos llamarlo.


2.4.1

Aplicacin de la binica al diseo La binica, entendida como el conjunto de herramientas que sirven para aplicar al mundo tecnolgico el conocimiento adquirido por los seres vivos a lo largo de 4.000 millones de

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aos de evolucin, y la percepcin general del entorno que nos rodea son fundamentales en la proyectacin. De hecho, como menciona Carmelo di Bartolo, la observacin, el estudio de la naturaleza en sus formas y estructuras de sus componentes, con el fin de sacar ms informaciones utilizables por el hombre en la construccin de su medio ambiente es una actividad tan antigua como el hombre.

La rehabituacin por parte de los futuros diseadores de proyectar en, para y con el entorno, as como la capacidad de analizar y sintetizar el mundo natural para el

conocimiento y aprovechamiento de estrategias, materiales o estructuras naturales en el diseo es clave para la innovacin y la sostenibilidad.

Con este nuevo proyecto lo que se pretende es profundizar en las relaciones de la biologa con el diseo, con el objetivo de estimular y desarrollar la creatividad del futuro diseador, fomentar el proceso investigativo y la mejora e innovacin de la tcnica de diseo, consiguiendo una visin global del proyecto, as como de herramientas y metodologas tiles para su uso durante la proyectacin.

Hay que reflexionar y analizar conceptos tales como evolucin, experimentacin con el entorno, biomorfologa y su relacin con la funcionalidad o niveles de analoga entre naturaleza y tecnologa.

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Para aplicar la binica en el diseo hay diversos mtodos de proyectacin; concretamente, uno es el mtodo bottom-up, que contempla las siguientes fases:

En un primer nivel, se realiza un anlisis especfico de un elemento natural hasta la comprensin de todos sus mecanismos, estructuras o funciones.

A continuacin, se abstraen los principios biolgicos del modelo natural a travs de la sntesis de la informacin obtenida.

Despus, se evalan las ideas que las estructuras estudiadas nos sugieren para, posteriormente, aplicar aquella o aquellas seleccionadas que permitan hacer frente a un problema proyectual definido y/o al desarrollo de un proyecto concreto. Otro mtodo que tambin se utiliza es el denominado enfoque top-down porque el proceso comienza cuando surge la necesidad de una mejora en un producto que o bien se encuentra en un estado final de su desarrollo industrial o bien ya est en el mercado.

El primer paso del proceso es definir de manera precisa los lmites y condicionantes de las

necesidades planteadas.

El siguiente paso es la bsqueda de posibles soluciones manifestadas en la naturaleza, analizando de manera ms especfica aquellas que mejor resuelvan las necesidades planteadas.

Despus, se realizar la transferencia de este conocimiento en propuestas de diseo que puedan ser implementadas y que, finalmente, debern ser

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evaluadas tanto tcnica como econmicamente para su salida al mercado.

GRAFICO # 23 FUENTE: http://proyectoergo.over-blog.es/article-aplicacionde-la-bionica-al-diseno-60642404.html ELABORACIN: Proyecto ergo Como ejemplo perfecto de la aplicacin de un diseo natural al diseo de mobiliario tenemos la serie de lmparas PH del dans Poul Henningsen(1894-1967), basadas en la forma de una alcachofa. Hay pocas lmparas con un diseo tan magistral, atemporal y contundente como sta, que dise para la casa Louis PoulsenCo, de Copenhague. Esta pieza formaba parte de la famossima serie de lmparas PH, que empez a disear en exclusiva a partir de 1924 y que, an hoy da, casi un siglo despus, siguen comercializndose por todo el mundo. Segn el libro "Diseo Escandinavo" deCharlotte y Peter Fiell" A partir de 1924, Henningsen cre diseos de lmparas para la empresa (Louis Poulsen) con la intencin de atenuar el efecto deslumbrante de las lmparas de arco elctrico de carbn mediante montajes con varias pantallas. Para resolver los problemas inherentes asociados a la luz elctrica, los revolucionarios accesorios de Henningsen reflejaban la luz de tal manera que su brillo se 65

difuminaba eficazmente.

A partir de 1926 Henningsen

dise la famosa serie PHasombrosamente modernas para su tiempo y muy atractivas para arquitectos y diseadores de interior. Estas "lmparas sin sombra" se usaron tambin en grandes edificios pblicos. En 1931 se haban vendido ya 30000 lmparas PH en todo el mundo". Aunque tambin existen ms ejemplos de formas adaptadas directamente de la naturaleza. A veces el diseo ms sencillo es el ms difcil de lograr por el grado de depuracin que conlleva.

GRAFICO # 24 FUENTE: http://proyectoergo.over-blog.es/article-aplicacionde-la-bionica-al-diseno-60642404.html ELABORACIN: Proyecto ergo 2.5 Arquitectura binica La arquitectura binica es un movimiento para el diseo y construccin de edificios que expresaran trazados y lneas tomadas desde las formas naturales (como las biolgicas). El movimiento comenz a madurar a principios del siglo XXI, y desde las primeras investigaciones de diseos se hizo hincapi en la practicabilidad. La arquitectura binica se considera a s misma en oposicin de los

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tradicionales trazados rectangulares, diseando esquemas que usen formas curvas as como superficies reminiscentes de estructuras en biologa y matemticas fractales. Una de las tareas que abordaron por s mismos los primeros pioneros del movimiento fue el desarrollo de justificaciones estticas y econmicas para su aproximacin a la arquitectura. Torre Binica en Shangai

GRAFICO # 25 FUENTE: http://proyectoergo.over-blog.es/article-aplicacion-dela-bionica-al-diseno-60642404.html ELABORACIN: Proyecto ergo

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2.6 Desventajas de la Binica No hay mquina ms perfecta que el cuerpo humano (obviemos que quin dice esto es una mdico). Simular y aproximarse lo mximo posible a las funciones biolgicas mediante sistemas

mecnicos/electrnicos es una ardua tarea. Llegar a ser capaz de conseguir los movimientos exactos naturales de una mano, la visin perfecta de un ojo biolgico o permitir sentir sensaciones naturales a partir de una extremidad binica en lugar de ser algo "extrao" son ejemplos de objetivos que an distan mucho de ser alcanzados correctamente. Lo que tenemos en la actualidad seran versiones "primitivas" y "simplificadas" de rganos y extremidades biolgicas. Pero a pesar de este pequeo gran inconveniente, el campo de la binica progresa y se perfecciona mostrndonos lo que es capaz de conseguir. Dificultades Entre las principales dificultades a la que se han de enfrentar los investigadores a la hora de construir extremidades binicas, podemos destacar las siguientes:

Comunicacin hombre-mquina Es habitualmente la parte ms problemtica del desarrollo. Estas dificultades son debidas a: Tamao y cantidad de terminaciones nerviosas: hay que intentar conectar individualmente cuantas ms terminaciones nerviosas sea posible, lo que requiere tecnologa de mucha precisin.

Rehabilitacin:

las

amputaciones

suelen

daar

las

terminaciones nerviosas y, en ocasiones, al propio cerebro, lo que suele requerir mucha rehabilitacin.

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Neutralizar respuesta cicatrizante en las conexiones: Cuando las conexiones electrodo-nervio estn ya hechas, se puede formar tejido cicatrizante alrededor de las incisiones, que impide que los nervios se conecten con los electrodos.

Entrenamiento: El paciente deber entrenarse, es decir, aprender a usar su nueva extremidad.

Articulaciones mecnicas: las extremidades deben reproducir el mximo nmero de movimientos posibles en una extremidad normal, con agilidad y, a ser posible, con fuerza variable. Lo cual conlleva mucha mecnica y el consiguiente uso de materiales especiales, para obtener resistencia y poco peso. Este problema se acusa ms en los brazos que en las piernas binicas (ver homnculo sensorial y motor).

Energa: el movimiento realizado por la prtesis binica deber estar convenientemente alimentada elctricamente. Aunque se intenta utilizar el propio movimiento del cuerpo para alimentar el sistema, el almacenamiento de energa de manera eficiente sigue

monografia la bionica y sus aplicaciones en beneficio de la

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