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Aprendiendo de la naturaleza. La biónica

como método para fomentar la creatividad

y la innovación en la proyectación de diseño

Creativity of the project through experiments with

the enviroment

Jon Marín

Departamento de Producto e Interiorismo de la Escuela Superior de Diseño ESDi

(Universidad Ramon Llull), Sabadell, España (jmarin@prof.esdi.es)

Abstract

It is estimated that for about 4,000 million years ago the first living organisms appeared on Earth. From then until now, nature has been finding solutions to the needs of organisms through evolution, redirecting and continuously refining their systems. Bionics (also known as biomimicry or biomimetics) is a concept that is based on the application of these natural solutions to the disciplines of architecture, technology and design. Although the creation of these words are of recent origin, Carmelo di Bartolo and others agree that “the observation, study of nature in its forms and structures of its components, in order to get more in-formation usable by the human being in the construction of their environment is an activity as old as human being”. This study of nature and the surrounding environment is essential as a first step in the bionic’s methodology proposed by authors such as Gabriel Songel. Songel defends bionics as a design methodology, since it is a compendium of creative thinking technique, technical design and research process. This document is intended to reflect the actions taken to date and those planned in the near future by the author, with the aim of confirming the bionics as valid me-thodology for projecting activity. Thus, this document is structured in the description of the workshop “Design of natural inspiration,” held during the academic year 2008-2009 at ESDi, where inci-dence is, above all, in promoting the creative process conveys in experimenting with and in the local environment, understanding the creative process as the thought leadership, facilitate the processes of analysis-synthesis, seek out new relationships on a subconscious level, increasing progression of the subconscious to the conscious and check the value of the solutions. In turn, also identify the practical activities that are taking place and that will

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be developed within the teaching subject of “Bionics” aimed at students of design in the 3rd and 4th year of Design Studies, aimed in addition to testing and improving creative thinking skills developed during the workshop said, encouraging the investiga-tion and the improvement and innovation of the design tech-nique, ultimately, incorporation of bionics as a new method of projection in design.

Keywords: Bionics, biomimetics, creativity, innovation, environ-ment, design education

1. Introducción

Siguiendo los pasos de otras universidades internacionales como, por ejemplo, la University of Calgary (Canadá), la Aalborg University (Dinamarca) o el Politecnico di Milano (Italia), la Escuela Superior de Diseño ESDi, desde su departamento de Producto e Interiorismo, ha empezado a incorporar en su currículo académico la experimentación con y en el entorno natural y a introducir y desarrollar metodologías proyectuales que se enmarcan bajo la disciplina de la biónica (o biomimética).

La biónica es un concepto que aparece como tal en los años ’50, desarrollado por el doctor Jack E. Steele, y que se fundamenta en la aplicación de sistemas y métodos que se encuentran en la naturaleza a disciplinas como la arquitectura, el diseño o la tecnología. La idea esencial en la que se fundamenta este concepto es que desde que aparecieron los primeros seres vivos, hace 4.000 millones de años, la naturaleza ha ido encontrando soluciones a las necesidades de los organismos a través de la evolución, redireccionando y perfeccionando de manera continua sus sistemas. Se trata, entonces, de estudiar estos principios fundamentales de la naturaleza y llegar a la aplicación de principios y procesos para satisfacer las necesidades humanas.

Dentro del ámbito académico, la asignatura de biónica forma parte de la oferta docente de ESDi desde el año 2001, pero por falta de interés por parte del alumnado no es hasta el curso 2009-2010 cuando empieza a impartirse a los/as alumnos/as de 3º y 4º de las especialidades de Diseño de Integración Multidisciplinar y Diseño Industrial, respectivamente. Previamente, durante el curso académico 2008-2009, el autor comienza a introducir los conceptos de biónica a través de teoría y ejercicios prácticos dentro de la asignatura de Ecodiseño, impartida a los/as alumnos/as de 3º, y en un taller de 15 horas abierto a todos/as los/as estudiantes, bajo el nombre de ‘Diseño de inspiración natural’.

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En este documento, el autor presenta las acciones llevadas a cabo hasta la fecha, así como las proyectadas en un futuro próximo, que están orientadas a confirmar la biónica como metodología válida para la actividad proyectual.

2. Objetivos

El mundo natural que nos rodea es el punto de partida para analizar y concebir soluciones a problemas complejos y su estudio es fuente de inspiración que puede dar como resultado la consecución de productos y sistemas innovadores, además de la asimilación de valores fundamentales a la hora de la proyectación en diseño. Esa es la hipótesis principal que se pretende contrastar. A su vez, se pretende verificar la biónica como modelo metodológico vigente tanto en el campo didáctico, proyectual e investigador, como defienden autores como Songel, que considera esta disciplina como un compendio de técnica de pensamiento creativo, técnica de diseño y proceso investigativo y, por lo tanto, se ajusta a la definición de método de diseño dada por Gómez-Senent.

Los objetivos de la introducción de la biónica y de prácticas relacionadas con la experimentación con el entorno natural dentro del ámbito académico son varios:

- Promoción de la creatividad. Los estudiantes observan, procesan, analizan y sintetizan diferentes tipos de información para transformarla en ideas de productos, sistemas o servicios innovadores. La naturaleza actúa como inagotable fuente de inspiración, de la cual el diseñador puede beneficiarse.

- Fomento del trabajo en equipo y multidisciplinar. La aplicación de metodologías de biónica implica la aproximación a diferentes campos de conocimiento y promueve la

cooperación y el trabajo en grupos multidisciplinares.

- Percepción global y criterios de sostenibilidad. Los estudiantes adquieren una visión global del producto, sistema o servicio (su ciclo de vida, el entorno natural en el que se desarrolla, su contexto socio-cultural,…), a la vez que asimilan otros criterios de diseño para la sostenibilidad (DfS).

3. Metodología y resultados

La biónica se ha ido introduciendo en el plan docente de la Escuela Superior de Diseño ESDi en dos fases, escaladas en el tiempo. Durante el curso 2008-2009 se realizaron diversas acciones como introducción a la biónica y paso previo a la utilización de metodologías de biónica complejas. Durante el curso 2009-2010, ESDi comienza a impartir la asignatura de Biónica, donde se desarrollan conceptos y metodologías más elaboradas.

3.1. Diseño de inspiración natural (curso 2008-2009)

En coherencia con los estudios que oferta ESDi, se desarrollan paralelamente una serie de actividades formativas complementarias transversales que contienen una variedad de elementos enriquecedores para el estudiante. Una de estas actividades es el Break&Creativity, una semana dedicada a la creatividad en la que se ofrecen una serie de talleres, seminarios y conferencias, abiertos a todos/as los/as alumnos/as del centro, sin importar curso ni especialidad.

Uno de los talleres que fueron incluidos dentro de la oferta del Break&Creativity 2009 fue el que llevaba el nombre de ‘Diseño de inspiración natural’, que nace como tentativa de introducir la experimentación con el entorno con el objetivo de dotar de conocimientos relacionados con la biónica, la naturaleza,

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- Día 3. Formalización. Durante el tercer día, los alumnos tuvieron tiempo para formalizar y acabar sus maquetas y prototipos. Asimismo, se preparó una exposición con los resultados obtenidos.

Figura 1. Imágenes del proceso del taller “Diseño de inspiración natural”

los materiales naturales, los ciclos biológicos y fomentar el conocimiento del contexto cultural y el contacto con el entorno natural que rodea al centro de enseñanza como fomento del proceso creativo vehiculizado en la experimentación con y en el entorno natural local, entendiendo el proceso creativo como la capacidad de direccionar el pensamiento, facilitar los procesos de análisis-síntesis, buscar nuevas relaciones a nivel subconsciente, potenciar el paso del subconsciente al consciente y verificar y comprobar el valor de las soluciones.

El taller contó con la participación de 12 alumnos y tuvo una duración de 15 horas repartidas en 3 días, secuenciando los contenidos de la siguiente manera:

- Día 1. Salida de campo. Durante el primer día, se explicaron los objetivos del taller y cómo serían alcanzados. La idea era crear un espacio habitable a escala a imagen y semejanza, en la medida de lo posible, de como lo hacen los animales. Para ello, se guió a los estudiantes durante una breve excursión a la margen derecha del río Ripoll, un paisaje natural, aunque notablemente antropizado, cercano al centro de estudios y desconocido por parte de los participantes. Durante la visita se fue haciendo hincapié, a través de diversos ejercicios sencillos [1], de las características físicas, biológicas, históricas y culturales del entorno. Los alumnos recogieron elementos naturales que pudieran servirles para realizar la maqueta.

- Día 2. Referentes. El segundo día, ya en un espacio interior, sirvió para sedimentar la información recibida durante la primera jornada y complementarla con información extraída de la webgrafía y bibliografía específica sobre construcciones de animales y edificaciones antrópicas realizadas con materiales naturales y/o inspiradas en elementos de la naturaleza. Esta información fue canalizada para la elaboración de primeras ideas conceptuales.

 

 

 

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Los alumnos vieron potenciadas sus capacidades cognitivas y su curiosidad sobre el medio en el que se ven envueltos. De hecho, el estudio de la naturaleza y el entorno que nos rodea es básico como paso previo en la metodología de biónica propuesta por autores como Gabriel Songel.

3.2. Método Bottom-up (curso 2008-2009)

La asignatura de Ecodiseño ofertada por la Escuela Superior de Diseño ESDi está dividida en una serie de módulos prácticos y teóricos que generan un conocimiento global del estado del arte del diseño ecológico, aportando una serie de herramientas, estrategias y técnicas para llevarlo a cabo. En el curso 2008-2009, se introdujo un módulo sobre Biónica, con la intención de reforzar y complementar estos conocimientos.

Durante este módulo se puso en práctica una de las formas de acceder a la biónica con relación al proyecto, siguiendo las coordenadas que marcan los métodos utilizados por el Centro de Investigaciones de Estructuras Naturales del Instituto Europeo di Design de Milán –y que bien describe Gabriel Songel en su tesis doctoral- o el proceso bottom-up, estudiado por el grupo de Biomecánica Vegetal de la Universidad de Friburgo. En ambos métodos, las operaciones fundamentales siguen el modelo siguiente:

Figura 2. Esquema operativo en el método bottom-up

En un primer nivel, se realiza un análisis específico de un elemento natural hasta la comprensión de todos los mecanismos, estructuras o funciones; a continuación, se abstraen los

principios biológicos del modelo natural a través de la síntesis de la información obtenida; después, se evalúan 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.

Se hace evidente que este método no puede aplicarse cuando existe una necesidad proyectual específica propuesta de un requerimiento real; de hecho, se trataría de una secuencia operativa opuesta. Sin embargo, se trata de una aproximación al método biónico que aporta un conocimiento valioso para el enriquecimiento de un archivo de casos del que podamos extraer información en futuros proyectos biónicos, además de resultar una efectiva práctica introductoria a la biónica.

Figura 3. Resultados obtenidos por los alumnos siguiendo el método bottom-up

 

 

 

 

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y la mejora e innovación de la técnica de diseño, dotándolos de una visión holística del proyecto, así como de herramientas y metodologías útiles para su uso durante la proyectación.

La asignatura comprende una serie de contenidos divididos en módulos formativos relacionados que contienen tanto parte teórica como práctica. En una primera parte de la asignatura, estos módulos están orientados al “redescubrimiento” del medio físico y biológico. A través de lecturas, ejercicios y otras actividades, el alumno adquiere capacidades de análisis del mundo natural. Asimismo, se hace incidencia en conceptos tales como evolución, experimentación con el entorno, biomorfología y su relación con la funcionalidad o niveles de analogía entre naturaleza y tecnología. En una segunda fase, con conocimientos sobre la historia y las diversas metodologías de biónica, se comienzan a testear diversos métodos de proyectación; concretamente, se realiza un proyecto siguiendo el método bottom-up descrito anteriormente y otro proyecto más complejo, que sigue las pautas del método descrito por Gabriel Songel en su tesis y que podríamos denominar top-down, proceso que definen los autores Speck y Speck y que, en su definición esencial, son similares.

La evaluación de la asignatura es continua y se realiza fundamentalmente sobre los trabajos de investigación y documentación realizados, los ejercicios prácticos propuestos y el interés mostrado por parte del alumno en cuanto a los temas tratados. Se estimula al alumno a que aporte y comparta contenido relacionado con la asignatura con el resto de compañeros y compañeras, fomentando la capacidad de investigación y comunicación. Para ello, existe un complemento virtual a la asignatura en forma de sitio web periódicamente actualizado, donde tanto alumnos como profesorado pueden consultar y compartir contenidos a lo largo del periodo académico [4].

Algunos resultados de los ejercicios realizados por los alumnos se muestran en la figura 2. Cada alumno tuvo que realizar tres paneles en los que se resumiera su labor de análisis de un sujeto natural, la síntesis de los conceptos relevantes extraídos y la aplicación de éstos a un producto innovador, respectivamente.

3.3. Otras acciones llevadas a cabo durante el curso 2008-2009

Como complemento a las acciones referidas, durante el período académico 2008-2009, el autor realizó una serie de acciones adicionales en el ámbito universitario con el objetivo de dar a conocer los fundamentos de la biónica o biomímesis. De esta manera, se publicó un artículo divulgativo en la revista ISSUE [2], así como en la página web de ESDi [3].

Asimismo, se realizaron dos charlas introductorias de una hora a los alumnos y alumnas de 1er curso sobre los conceptos fundamentales de esta disciplina.

3.4. Asignatura de biónica (curso 2009-2010)

Dentro del ámbito académico, la asignatura de biónica forma parte de la oferta docente de la Escuela Superior de Diseño ESDi desde el año 2001, como asignatura optativa. No es hasta el curso 2009-2010 cuando empieza a impartirse debido al suficiente número de alumnos matriculados, situación que se debe, en parte, a las acciones realizadas durante el curso anterior, y descritas previamente. La asignatura se imparte a estudiantes de tercer curso de la especialidad de Diseño de Integración Multidisciplinar y cuarto curso de la especialidad de Diseño Industrial.

La asignatura pretende introducir al alumno en la ciencia que estudia los sistemas vivos y profundizar en las relaciones de la biología con el diseño, con el objetivo de estimular y desarrollar la creatividad del futuro diseñador, fomentar el proceso investigativo

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La asignatura se encuentra actualmente en marcha, por lo que aún no se tienen resultados contrastados. Asimismo, se pretende realizar un profundo análisis a través de una encuesta a los alumnos para poder valorar el grado de adecuación de los contenidos dados a las necesidades de los futuros diseñadores.

3.4.1. Método top-down

Se le denomina 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 está en el mercado. Según Speck & Speck, el primer paso del proceso es definir de manera precisa los límites y condicionantes de las necesidades planteadas. El siguiente paso es la búsqueda de posibles soluciones manifestadas en la naturaleza, analizando de manera más específica aquellas que mejor resuelvan las necesidades planteadas. Después, se realizará la transferencia de este conocimiento en propuestas de diseño que puedan ser implementadas y que, finalmente, deberán ser evaluadas tanto técnica como económicamente para su salida al mercado.

Si observamos en la figura 4 el mapa metodológico propuesto por Gabriel Songel, vemos que ambos procesos son semblantes; a su vez, otras metodologías propuestas por otros autores, como Janine Benyus, siguen la misma lógica, por lo que esta serie de metodologías, aquí denominadas de manera común “top-down” son parte vertebral de la asignatura de Biónica.

Figura 4. Método general biónico propuesto por Gabriel Songel

4. Conclusiones

La biónica, entendida como el conjunto de herramientas que sirven para aplicar al mundo tecnológico el conocimiento adquirido por los seres vivos a lo largo de 4.000 millones de años de evolución, y la percepción general del entorno que nos rodea son fundamentales en la proyectación. De hecho, como menciona Carmelo di Bartolo, “la observación, el estudio de la naturaleza en sus formas y estructuras de sus componentes, con el fin de sacar más informaciones utilizables por el hombre en la construcción de su medio ambiente es una actividad tan antigua como el hombre”.

La rehabituación por parte de los futuros diseñadores de proyectar en, para y con el entorno, así como la capacidad de analizar y sintetizar el mundo natural para el conocimiento y aprovechamiento de estrategias, materiales o estructuras naturales

 

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[2] ISSUE nº 26. Abril 2009. Pág. 20-23. ISSN B-34482-2000

[3] http://www.esdi.es/continguts/noticia.php?id_fitxa=107&opcio=article [Consulta 04/12/2009]

[4] http://www.bionicaesdi.blogspot.com

5. Referencias

Biomimicry. <http://www.biomimicry.net>

Colombo, B., Rosa, F., Rovida, E. & Viganò, R. (2008). Design education oriented to nature, WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol 114, Wessex Institute of Technology, UK.

Eggermont, M.J. (2008). Biomimetics as problem-solving, creativity and innovation tool in a first year engineering design and communication course, WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol 114, Wessex Institute of Technology, UK.

Gómez-Senent, E. (1989). Introducción al proyecto, pág. 176, Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.

Songel, G. (2000). La biónica como metodología de diseño. Manuales de diseño, 6 “Biónica y diseño”, pág. 123-130, Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.

Songel, G. (2000). Naturaleza, diseño e innovación: propuesta metodológica. Manuales de diseño, 6 “Biónica y diseño”, pág. 111-122, Servicio de publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, Valencia.

Speck, T. & Speck, O. (2008). Process sequences in biomimetic research, WIT Transactions on Ecology and the Environment, Vol 114, Wessex Institute of Technology, UK.

en el diseño es clave para la innovación y la sostenibilidad.

Por ello, en ESDi, durante los dos últimos años se han propuesto una serie de acciones encaminadas a consolidar el conocimiento biónico entre sus estudiantes. En primer lugar, el taller “Diseño de inspiración natural” actúa como paso previo al uso de metodologías de biónica, ya que amplía el ángulo de visión de los futuros diseñadores al trabajar aspectos un tanto olvidados en este tipo de disciplinas, como son el estudio de la naturaleza y el entorno ambiental como fuente de recursos e inspiración para la proyectación.

La naturaleza como fuente de inspiración desarrolla la capacidad creativida, y así lo demuestran los trabajos realizados en el taller anteriormente mencionado y durante la práctica de la metodología biónica bottom-up desarrollada en la asignatura de Ecodiseño.

La asignatura de Biónica aparece al año siguiente como resultado del interés por parte del alumnado. Se pretende que la asignatura funcione como laboratorio participativo para el testeo de la biónica como metodología de diseño, tal y como defiende Songel, el desarrollo del pensamiento creativo y el fomento del proceso investigativo.

El proceso de incorporación de estos métodos que referencian la naturaleza dentro del ámbito docente en diseño son autoevaluados y mejorados de manera continua, refinando procesos y contenidos, siempre teniendo en cuenta las necesidades del alumnado y la importancia de la adquisición de valores como la interdisciplinareidad, la sostenibilidad, la innovación y la capacidad creativa.

[1] Ejercicios de elaboración propia a partir de bibliografía y autores consultados.

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Stockholm, M. (2006). Bionics, Students’ guide for mini Project on 4th term 2006, Architecture & Design, Aalborg University, Aalborg.