El documento describe diferentes estructuras y patrones observados en la naturaleza que pueden inspirar el diseño de cúpulas. Comienza discutiendo estructuras básicas de cúpulas basadas en patrones triangulares y hexagonales, y luego describe varios ejemplos observados en la naturaleza como panales de abejas, caparazones de tortugas y fósiles que demuestran cómo la naturaleza optimiza el uso de materiales para cubrir superficies curvas.

1. Entonces pensando desde la proyección de un ta-
ller se parte con las estructuras básicas, que pue-
dan teselar una superficie curva, pero ya más for-
malmente complejas, aquellas que se guíen por
las reglas geométricas vistas anteriormente.
Se parte desde estructuras básicas de cúpula, de
patrones triangulares, que a su vez forman patro-
nes más grandes de hexágonos.
Como primera experiencia se consigue un obje-
to tipo esqueleto, hecho de dos tipos de piezas,
ramas y ejes, buscando la similitud con el taller
de Arboles Fractales creado para el Fablab, por lo
que este tipo de conexiones ya fueron probadas
anteriormente, obteniendo buena experiencia.
cúpula estilo carcasa
Para repensar la naturaleza de esta manera, necesitamos un cambio cultural impor-
tante que reduzca la división cultura/naturaleza, y que nos posicione como agen-
tes de cambio, en lugar de espectadores pasivos, conscientes de nuestra propia
relevancia y capacidad de acción hacia un posible futuro viable. Esto nos ayudará a
construir nuestra propia responsabilidad en relación naturaleza/humanidad, y así la
conservación de nuestro medio ambiente, lo que, a su vez, también empoderará a
las personas a involucrarse en los procesos de toma de decisiones y acciones.
En este estudio la cultura se mira como multidimensional, por lo que para lograr un
cambio cultural, la relación humanidad/naturaleza debe explorarse desde múltiples
ángulos. El estudio propone lograr esto desde fortalecer y articular el papel de las
ciencias sociales en la relación naturaleza/humanidad. Ver a la naturaleza y a los
humanos como actores interrelacionados.
La incorporación de una perspectiva rizomática al estudio de la relación implica un
desafío metodológico en el que, el mapa adquiere mayor importancia como herra-
mienta metodológica, debido a su capacidad para proporcionar una representación
visual y maleable de estas relaciones, permitiendo entradas flexibles y múltiples, y
para la inclusión de las transformaciones continuas que sufre el rizoma.
Entonces un enfoque interdisciplinario es lo único que permitirá abordar la relación
humano/naturaleza desde múltiples perspectivas, como estudios geográficos, la
ciencia de conservación, análisis del discurso y formulación de nuevas políticas, se-
gún Anne Toomey “desde una nueva forma de conocer, a una nueva forma de hacer”.
metodología acciones [7] Fotografía de MUCAM,
museo campesino en
movimiento, una ONG que
tiene como misión principal
preservar e incentivar
estrategias de desarrollo
social en torno al mundo
rural de nuestro país.
[8] Fotografía del equipo de
Biogeolab, el objetivo del
laboratorio es avanzar en el
conocimiento de patrones
y procesos biogeográficos
en Latinoamérica así como
en la sustentabilidad de
los agroecosistemas y
territorios.
[9] y [10] Fotografías de
“Refugio Biota Maule”. Centro
de educación, investigación
y ecoturismo, perteneciente
a Fundación Ayacara y
administrado por Bioma.
[11] Fotografía de “Aconcagua
Fablab”, laboratorio de Diseño
móvil alojado en un pequeño
camión que transporta
máquinas CNC para acercar
a las personas medios de
producción digital en terreno.
Ciencia que estudia la naturaleza, para luego tomarla directamente como
fuente de inspiración de nuevas e innovadoras tecnologías, que resuelvan pro-
blemas humanos, sean sistemas, procesos o formas.
La naturaleza, le lleva al ser humano 3.800 millones de años de ventaja, por lo que
es más valioso estudiar de ella que intentar superarla. Ella ya ha encontrado lo
que funciona, lo que dura aquí en la Tierra, después de años de evolución y desa-
rrollo, los fracasos son fósiles y lo que nos rodea es el secreto de la supervivencia.
Sus tres principales objetivos son: Aumentar el ac-
ceso a materiales y servicios para el aprendizaje, la
enseñanza y la práctica de biomímesis.
Desarrollar la competencia y la práctica de los in-
novadores para que tengan la orientación, habili-
dades y el apoyo necesarios al utilizar la biomíme-
sis para enfrentar los desafíos de la sostenibilidad.
Cambiar la cultura del diseño para que la biomí-
mesis sea ampliamente reconocida y utilizada
como herramienta para avanzar en la innovación
sostenible y reparadora.
objetivos del instituto
instituto de biomímesis
Organización sin fines de lucro, fundada en 2006 por Janine Benyus y Bryony
Schwan para compartir las lecciones de diseño de la naturaleza con las perso-
nas que diseñan y hacen nuestro mundo.
Su propósito es naturalizar la biomimética en la cultura mediante la promo-
ción de la transferencia de ideas, diseños y estrategias de la biología al diseño
de sistemas humanos sostenibles.
Propone a la naturaleza como Modelo, Medida y Mentor:
Modelo: estudia los modelos de la naturaleza, sus formas, procesos, siste-
mas y estrategias para resolver problemas humanos de forma sostenible.
Como medida: se utiliza un estándar ecológico para juzgar la sostenibilidad
de nuestras innovaciones.
Como mentor: esta es una nueva forma de ver y valorar la naturaleza, por lo
que se introduce una era basada en lo que no podemos extraer del mundo
natural, sino en lo que podemos aprender de él.
[1] Fotografía microscópica
de Diatomea, grupo de algas
pluricelulares. Su tamaño
suele ir desde las 20 micras
a las 200, aunque algunas
han medido hasta 2 mm. (La
micra es la milésima parte
del milímetro).
[2] Fotografía microscópica de
grano de Polen, planta Acanto.
Su estructura permite viajes
más largos en corrientes de
vientos. El tamaño varía desde
2,5 micras a 250 micras.
[3] Fotografía de seta “Velo
de novia”, phallus indusiatus,
vive en bosques y jardines,
bajo un clima tropical. Su
tallo puede llegar a medir de 7
a 25 cm de largo.
[4] Fotografía de columnas
basálticas, en Irlanda del Nor-
te. Pilares que se forman por
fractura progresiva de la roca
durante el enfriamiento lento
de lava basáltica.
[5] Imagen de la NASA de Pa-
trón nuboso persistente loca-
lizado alrededor del polo norte
de Saturno. Los lados del
hexágono miden aproximada-
mente 13800 km, distancia
mayor al diámetro de la Tierra
(12700 km).
Definir: definir e identificar claramente el impacto
que se desea que el diseño tenga, funciones, cri-
terios y restricciones.
Biologizar: analizar las funciones esenciales y el
contexto que debe abordar la solución de diseño,
para replantearlos en palabras o términos que
tengan sentido en el mundo biológico.
Descubrir: buscar modelos naturales que aborden
las mismas, o similares funciones como posible
solución de diseño, para luego identificar sus
estrategias biológicas.
Resumen: estudiar las características esenciales,
que conforman las estrategias biológicas, usando
un lenguaje sencillo para la comprensión total.
Emular: buscar patrones y relaciones entre las es-
trategias que se hayan encontrado, analizar las
lecciones clave, y desarrollar conceptos de diseño
basados ​​en estas estrategias.
Evaluar: evaluar los conceptos de diseño para de-
terminar si cumplen con los criterios del desafío
y se ajustan a los sistemas humanos. Repensar y
revisar los pasos anteriores según sea necesario
para producir una solución óptimamente viable.
metodología biomimética
Sobre las Formas
Por lo anterior los orígenes modernos de la Bio-
mímica, suelen atribuirse a Fuller (1895-1983).
Aunque el decía “No estoy tratando de imitar a la
naturaleza; estoy tratando de encontrar los prin-
cipios que está usando”, 1972.
Este arquitecto e ingeniero autodidacta basó toda
una trayectoria de investigaciones y proyectos
guiados por el mismo principio que los seres vivos
utilizan para sus creaciones en la naturaleza, el de
hacer el uso máximo con recursos mínimos, sinte-
tizó en sus cúpulas geodésicas la expresión máxi-
ma de ese concepto, pues representan las mayores
estructuras que pueden ser construidas con la me-
nor cantidad de material posible.
aplicaciones
[12] Fotografía de panal de
abejas, cada celdilla es usada
como habitáculo para la cría
de obreras, o para acopiar
miel y polen dentro de la
colmena.
[13] Fotografía de tortuga
verde,Chelonia mydas, se
distribuye con dos poblacio-
nes distintas en los océanos
Atlántico y Pacífico. Entre las
especies de tortugas mari-
nas habitantes de Chile, esta
es la más común de observar
en zonas costeras.
[14] Recreación artística de
Glyptodon, mamífero aco-
razado emparentado con
los armadillos originario de
Sudamérica, sus restos se
han encontrado en Brasil, Ar-
gentina y Uruguay. Algunas
evidencias han sugerido que
los humanos llevaron a los
gliptodontes a su extinción.
Los cazadores pueden haber
usado los caparazones de los
animales muertos como re-
fugios para las inclemencias
climáticas.
[15] Biósfera de Montréal,
domo geodésico que alber-
ga un museo dedicado por
completo al medio ambiente,
Montréal, Canadá. Creada en
1967, cuando era pabellón de
los EE.UU.
[16] Fotografía microscópica
de Coscinodiscus radiatus
Ehrenberg, especie marina
de diatomea foto-sintetiza-
dora, de tamaño 20 micras.
[17] Representación del mun-
do con el sistema desarro-
llado por Uber. Planeta tierra
dividido en grilla a base de
hexágonos. Dado que no es
posible un icosaedro teselado
solo con hexágonos, introdu-
cen doce pentágonos, uno en
cada vértice del icosaedro,
se posicionaron utilizando la
orientación esférica de ico-
saedro de Fuller, que coloca
todos los vértices en el agua.
richard buckminster fuller
Los domos geodésicos de Fuller tenían una estruc-
tura arquitectónica que buscó inspiración en el
macrocosmos, considerando las esferas terrestre
y celestial, y en el microcosmos, considerando mi-
croorganismos como la diatomea, un “exoesquele-
to”, que él tradujo en conceptos geométricos.
la observación
Los hexágonos son la forma más eficiente, las abe-
jas usan cera para construir sus panales, y produ-
cirla gasta energía, por lo que la estructura ideal es
aquella que minimiza la cantidad de cera necesa-
ria, mientras maximiza el almacenamiento”- Mar-
co Terencio Varro, erudito romano, 36 a.C.
El agrupamiento hexagonal de celdillas es la for-
ma más eficiente en un espacio limitado, dejando
el mínimo espacio vacío, y así como las abejas, la
caparazón de las tortugas optimiza el uso del ma-
terial para una superficie curva a través de subu-
nidades hexagonales y otras formas de relleno.
Inevitablemente, la naturaleza no siempre es exac-
ta, a pesar de la precisión del panal. Cuando se
buscan ángulos de 120° en formas de animales, es
importante recordar otra ley geométrica, que es
que los hexágonos planos solo se entrelazan en un
plano plano; no se pueden combinar para encerrar
un espacio. Los hexágonos presentes en superfi-
cies curvas, siempre están acompañados de al-
gunas otras formas y ángulos para compensar la
curvatura. Esto es lo que ocurre con la caparazón
de la tortuga verde marina, donde los hexágonos
notablemente regulares en el centro están deli-
mitados por pentágonos que se fusionan para dar
un borde recto a la caparazón.
Las tortugas forman uno de los grupos de repti-
les más antiguos, mucho más que los lagartos y
serpientes. Se cree que existen desde hace 220
millones de años.
El Glyptodon otro animal prehistórico, que po-
see un caparazón óseo redondeado y extremida-
des agazapadas, recuerda superficialmente a las
tortugas. Este animal vivió hace 2,9 millones de
años, coexistiendo con los humanos y tortugas
por al menos 4000 años.
Desde estos descubrimiento y observaciones se
empieza a estudiar como la naturaleza presenta
las curvaturas en las formas animales, y especí-
ficamente como son los patrones que va usando.
GeoHumanidades y (Bio)Geografías Creativas
BioGeoArt
Cómo fomentar la observación de la naturaleza, y así un cambio en la mentalidad del usuario
Patrón Articulable para el Aprendizaje
Bio Mímesis
Dónde lo admirable se convierte en enseñanza
Experimentación
cúpula estilo esqueleto
[24] [25] [26] [27] [28]
relaciones
[7] [8] [9] [10] [11]
Con estos objetivos, se espera reducir la brecha en-
tre humanos y naturaleza, no solo teóricamente sino
como respuesta a soluciones idiosincrásicas y tecno-
cráticas para la biosfera, en espacios que abarcan a
todos, nuestras intenciones científicas, pretensiones
afectivas y nuestra condición de humanos/naturales.
La naturaleza del proyecto es la integración de dife-
rentes actores ambientales y comunidades; por lo
tanto, no hay una “transferencia” de conocimiento
producido; sino una coproducción de conocimiento
con diferentes actores, desde guardabosques, turis-
tas, escolares, personas con otras habilidades, etc.
Esta coproducción se basa en la integración del
Aconcagua Fablab, de ONGs y organizaciones espe-
cializadas en actividades de alcance, como “Taller La
Era” y “Bioma”. Talleres y seminarios regionales se lle-
varán a cabo en una variedad de espacios y entornos
para que podamos desarrollar un verdadero camino
hacia una nueva relación entre naturaleza y hombre.
[18] Cúpula estilo Fuller,
compuesta por dos tipos
de piezas, una que funciona
como brazo y otra como ar-
ticulación para el entremado.
Forma triángulos equiláteros
como unidades discretas.
[19] Esfera hecha de 60
piezas iguales, estilo entra-
mado de tiras. Este modelo
se divide en 12 partes iguales,
donde cada una de ellas, esta
formada por 5 de las unida-
des discretas con forma de
pata de gallo con 5 divisiones.
[21] Esfera hecha con 16
piezas, 4 hexágonos y 12
pentágonos, unidos entre sí
por una tercera pieza, que
posee un ángulo de 22° el
que permite que la figura se
pueda cerrar.
[22] Detalle de cúpula que se
guía por la geometría geodé-
sica triangular, modificada
para tener el mismo sistema
de unión entre sus caras, que
el detalle [23].
[24] Fotografía completa de
la esfera del detalle 18.
[25] Fotografía completa de
la esfera del detalle [23].
[26 Fotografía completa de la
esfera del detalle 22.
[27] Fotografía completa de
prueba de cúpula estilo Fuller.
[28] Unidad discreta de cú-
pula 24, estilo Fuller. Forma-
da desde el detalle [20].
[29] Fotografía completa de
la esfera del detalle 19.
[1] [2] [3] [4] [5]
Como objetivo se persigue tomar todas estas for-
mas y llevarlas a posibles modelos que expliciten
estos patrones y sus capacidades físicas. Presen-
tar estos patrones y estructuras acompañadas
de ejemplos naturales, que aunque están presen-
tes, no se conocen o no se entienden. Y también
acompañado por contenido pedagógico básico
como las geometrías involucradas.
A través de las herramientas del fablab se crearán
posibles modelos a ser presentados en una expe-
riencia colectiva, con lo cual se pretende fomentar
la creatividad, crear una inquietud por observar e
interactuar con la naturaleza, responder las pro-
pias preguntas aprendiendo del origen. Derecha-
mente abrir sus horizontes y demostrarles que la
naturaleza tiene mucho por descubrir.
Se busca que estos modelos presenten la existen-
cia de un abanico gigante de posibles formas, tex-
turas, y mecanismos presentes en la naturaleza.
Se persigue un cambio en la mentalidad, desde el
contenido pedagógico de una manera mucho más
interesante y tangible, hasta que el niño pueda vi-
sualizar e imaginar estas formas. Con el objetivo
principal de acercarlo a la naturaleza, que sienta
más curiosidad de lo que lo rodea, fomentando la
observación, y así el entendimiento de algunas de
las geometrías típicas naturales.
Provocando con esta experiencia la necesidad de
observación y aprendizaje de la naturaleza, crean-
do conciencia de que con ella somos cohabitantes
iguales, de alguna manera naturalizar la naturaleza.
El proyecto propone lograr esto mediante la creación de una metodología sensible
que permita establecer las diversas conexiones del rizoma con las dimensiones que
lo influyen, social, política, natural, etc. La metodología, se ha denominado “Inmer-
sión Rizomática”, y se centrará en cuatro aspectos y objetivos principales:
Explorar mediante análisis del discurso, los discursos dominantes sobre natura-
leza/ persona para proponer nuevos discursos que apoyen el cambio cultural;
Explorar lenguajes no humanos mediante análisis de expresividad territorial, paisajes
sensibles, flujos y trayectorias a través de paisajes sonoros y actos performativos.
Aplicar la gobernanza afectiva en el diseño de estrategias de co-conservación
basadas en metodologías innovadoras para apoyar la alfabetización ecológica.
Cuestionar los esquemas de gobernanza tradicionales y reflexionar sobre la es-
calabilidad y replicabilidad de esta metodología en el marco de la biopolítica, la
cosmopolítica y las GeoHumanidades.
Así se propone investigar la relación naturaleza/hombre, mediante el mapeo de redes
de entendimientos, actitudes, conocimientos, dibujando sus conexiones, para com-
prender sus significados en relación con otros espacios. Adoptar esta perspectiva
rizomática permitirá comprender estas relaciones, construyendo redes de vida.
Las principales contribuciones de este estudio se encuentran dentro de los límites
de las nuevas metodologías propuestas para investigar la relación naturaleza/ hu-
manidad, y proponer acciones de conservación aplicables a espacios concretos.
[15]
[16]
[17]
[13]
[12]
[14]
proyecto
índice espacial hexagonal de uber
Uber desarrolló H3, sistema de cuadrícula para
optimizar de manera más eficiente precios y des-
pachos, para visualizary explorar datos espaciales.
Las personas en la ciudad a menudo están en mo-
vimiento, aquí los hexágonos minimizan el error de
cuantificación cuando los usuarios se trasladan,
también permiten aproximar los radios fácilmente.
El hexágono como forma de celda, simplifica la
realización de análisis y suavización en gradientes.
[6] Representación del Espiral
de Diseño Biomimético.
Identificar
Traducir
Descubrir
Abstraer
Emular
Evaluar
Espiral de Diseño Biomimético, propuesta del Ins-
tituto, para enseñar biomímesis, practicarla, y
servir de guía a innovadores.
El aspecto más poderoso de la espiral es el proce-
so espiral en sí mismo. Parte desde el centro hacia
afuera, donde cada vuelta es pequeña y rápida al
principio, lo que permite explorar varias opciones,
y luego comprometerse con un solución particu-
lar. Este enfoque minimiza el tiempo necesario
para lograr una innovación radical y sostenible.
taller de titulación
profesor guía: juan carlos jeldes pontio
alumna: jessica villarroel macías
5 de julio del 2019
Se toman estos métodos y principios de Biomi-
mética, como guía para el estudio, ideación, pro-
ceso de diseño y experiencia de un objeto, aplicable
como un taller para el Aconcagua Fablab, a través
del cual se puedan enseñar algunos de estos pun-
tos de manera didáctica y entretenida, y además
darle un enfoque de experiencia al proceso, de tal
manera que en el niño se produzca el aprendizaje
de esta nueva idea que le mostramos, cuyos prin-
cipios emergen desde la observación de la natura-
leza, como fuente inagotable de aprendizaje para
la evolución humana.
para el proyecto
diatomea
Alga unicelular, se distinguen por encontrarse en
cualquier cuerpo de agua, ambiente marino, agua
dulce, e incluso terrestre en superficies húmedas.
Son especialmente importantes en los océanos,
donde se calcula que su actividad fotosintética pro-
duce entre un 20 y un 40% del oxígeno de la Tierra.
propuesta
hipótesis
Entonces con los principios de la biomimética se
observan ejemplos admirables y sorprendentes de
la naturaleza, para tomarlos y trabajar con sus for-
mas y estructuras. Para crear un modelo capaz de
enseñar estos principios en una experiencia colec-
tiva. Donde gracias a esta se potencien las ganas
de observar y aprender de la naturaleza.
[18]
[21]
[19]
[22]
Cómo segundo acercamiento a los volúmenes
geométricos se toma un modelo geométrico, si-
milar al que utiliza Fuller con triángulos para sus
geodésicas, pero las caras de este se trabajan con
forma de hexágonos y pentágonos.
Este patrón sigue la misma regla geométrica que
presentan algunos caparazones de tortugas, una
serie de hexágonos superiores, rodeado por pen-
tágonos como formas de relleno, para poder darle
un borde recto a su caparazón.
Se forma a partir de la unión de dos tipos de pie-
zas, caras y uniones, insertándolas entre sí. Se
entrelazan de forma similar a la anterior, pero en
ésta se disminuye la longitud de la rama y se con-
vierte al eje en una cara de forma geométrica.
Se eligen los modelos presentes por su armado in-
tuitivo, siguiendo los patrones que muestra la na-
turaleza, que luego forman otros a medida que se
avanza con los patrones. Esto gracias a la cualidad
de la superficie de estar teselada de manera regu-
lar, por formas geométricas también regulares.
Se distinguen dos tipos de caras para los mode-
los. 18 y 19 muestran volúmenes que se constru-
yen a partir de trazos unidos por un punto o eje
central al final de cada trazo. En cambio 21 y 22
son modelos que cierran sus volúmenes con caras
de formas geométricas.
Otra característica importante es la que se apre-
cia en 19 y 21, modelos que cuyo volumen se apro-
xima a una esfera. Estos dos presentan una ma-
yor resistencia estructural, donde 21 puede verse
sometido a gran presión sin ceder. Relación que
también se ve afectada por el material de cons-
trucción de cada una de las esferas, donde este
también aporta en la resistencia.
Se elige cartón como material, por la particulari-
dad de ser objetos de taller para Fablab.
Estos modelos que si bien no son totalmente de
armado libre, ya que la figura final se puede prede-
cir, toman un tiempo de armado donde la creati-
vidad y la intuición son claves, tiempo en el que el
usuario va a experimentar con las figuras tenien-
do que identificar patrones y figuras para poder
completar la tarea.
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