Tan sólo cuatro años en Chile le han bastado al canadiense Jacques Dumais para ser el líder del laboratorio de biomimética de la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI) de Viña del Mar. Este doctor en Biología de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, relata que las ciencias siempre fueron su pasión y que su entusiasmo por las matemáticas y la física lo han llevado a incorporar estas dos áreas de conocimiento en sus distintas investigaciones.
Luego de trabajar en importantes laboratorios de Estados Unidos y del Reino Unido, Jacques decidió venir a Chile e incursionar en la ciencia aplicada a través de la biomimética. “Este país es privilegiado por sus ecosistemas diversos, aquí me di cuenta de que habían plantas en el desierto de Atacama que habían evolucionado para atrapar la niebla costera”, comenta el académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la UAI.
La Tillandsia landbeckii, más conocida como clavel de aire, es una planta que se encuentra normalmente en las zonas costeras de Perú y el norte de Chile formando extensos campos sobre la arena, donde las precipitaciones no superan los dos milímetros anuales. Gracias a los diversos cambios y adaptaciones que ha sufrido, este ejemplar de la familia de las Bromelias ha desarrollado un complejo mecanismo para captar las gotas de niebla costera con sus hojas. Además, toda el agua que recolecta por las mañanas la absorbe para poder sobrevivir a las hostiles condiciones climáticas en el desierto.
“Chile es un país muy fuerte en temas de captación de agua a nivel internacional, personalmente me interesa ser parte de una manera innovadora. Estuvimos en el desierto de Atacama para encontrar esta misteriosa historia y encontramos un excelente modelo de cómo la naturaleza resolvió un problema que nos ayudará a mejorar la disponibilidad de agua en las zonas áridas”.
¿Cuál es el objetivo de tu investigación con el clavel del aire?
En Chile hay mucho cambio de temperatura, sobre todo en el norte. Por un lado tenemos las mañanas muy frías que van acompañadas de una niebla muy densa, sin embargo, por las tardes la temperatura llega a ser muy elevada. Entonces lo que estamos tratando de hacer es captar la niebla y el rocío antes que se evaporen por el calor del sol.
Actualmente, en el norte de Chile, existen varias mallas para captar el agua de niebla, pero no son muy eficaces. Normalmente se capta sólo un 20% de la niebla en una malla convencional.
Al ser una nube, la niebla es un recurso poco denso y no se puede captar mucha agua al mismo tiempo. Por lo mismo, es muy importante tener una malla que sea más eficiente para lograr lo máximo posible de este recurso tan escaso.
¿Qué propiedades de esta planta son las que están observando?
La Tillandsia landbeckii presenta hojas muy filosas y en general es muy delgada en comparación a una planta promedio. El hecho de que sea una estructura tridimensional muy fina nos ha hecho pensar que sería muy importante agregar este aspecto a la malla. Hicimos algunos cálculos y nos dimos cuenta de que la planta está en lo correcto, entre más delgadas y filosas sean sus hojas más agua captan. Actualmente los hilos que se usan para formar las mallas son muy gruesos, pensados para que no se rompan con las tormentas. Ahora tenemos que pensar en hacer un hilo resistente pero lo más fino que se pueda.
Además, estamos trabajando en evitar que se formen grandes gotas de agua en la malla. En general las gotas de niebla son muy pequeñas, tienen como máximo diez o quince micrones de ancho, entonces cuando chocan con la malla y luego se juntan entre sí se forman gotas muy grandes que con un viento relativamente fuerte se desprenden y caen al suelo. La Tillandsia también ha solucionado este problema formando una capa de agua en vez de formar gotas. De esta forma, toda el agua se mantiene en una película delgada, pegada en el tallo o en la hoja, y no está libre para volarse si llega un viento muy fuerte.
Finalmente, sabemos que una vez que se forma esta lámina de agua en la superficie de la planta esta se absorbe. Estamos estudiando cómo la planta logra hacer esto sin perder agua, nuestra idea es hacer membranas y atrapanieblas que aprovechen al máximo el diseño de esta planta.
El Programa Explora de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, CONICYT, ha definido a la biomimética como el tema de este 2016. ¿Qué es para ti esta disciplina y cuál es su importancia?
La biomimética es una ciencia que aprovecha el conocimiento que tiene la naturaleza para desarrollar nueva tecnología. Esto se debe a que hay una inteligencia en la naturaleza que lleva millones de años, tanto las plantas como los animales se han tenido que adaptar al mundo que les rodea, todo lo que vemos hoy es fruto de la evolución. Quienes investigamos sobre biomimética somos unos convencidos de que en la naturaleza hay tecnología que es bastante sofisticada, solamente hay que encontrarla. Hay que aprender a observar, tener respeto del mundo que nos rodea y aprovechar de aprender de lo que la naturaleza nos puede enseñar.
En términos de su importancia, lo más significativo es que nos hace ser parte del mundo que nos rodea y desarrollar tecnología sin producir un daño ecológico. Espero que en el largo plazo estemos un poco más sintonizados con lo que la naturaleza necesita para sobrevivir. Todos estamos compartiendo la tierra, necesitamos entender cómo viven los animales y plantas para que el ser humano pueda sobrevivir sin dañar el ecosistema.
Imágenes: Robert Geoffrion y Universidad Adolfo Ibáñez (UAI) de Viña del Mar.
