BIODISEO Universidad de Costa Rica Escuela de Biologa

BIO-DISEÑO Universidad de Costa Rica Escuela de Biología 2016

Dispositivo de natación: Alternativa a patas de rana Pruesta de diseño: Diego Mora , Josabeth Hidalgo G , Juan Trejos E, Jose Valverde H. Catedra de Mimestismo Escuelade Biologia Universidad de Costa Rica

Contexto Se han reportado daños a los arrecifes coralinos y el componente biótico en las playas generado por el buceo y el “snorkeling”. El uso de patas de rana y el desinformado comportamiento de los visitantes como posibles causas. (Plathong, Inglis y Huber, 2008)

BIO DISEÑO. El diseño de recursos y equipos de natación para que los seres humanos se puedan desplazar en áreas marinas sensibles como las áreas coralinas costeras, permite considerar el uso de materiales e implementos que son de alta eficiencia mecánica, tomando en cuenta el ejemplo de seres marinos, quienes se desplazan en forma silenciosa, no emiten contaminantes y evitan el acceso a áreas sujeto de daños por la intervención humana. Se asumen capacitadas funcionales de seres vivos exitosos, que se valoran e incorporan mediante diseños ergo métricos a las actividades humanas de visita a espacios marinos de manera proactiva en la protección de especies marinas.

Contexto El daño puede dar paso: <-- Blanqueamiento del coral Infección por patógenos Colonización de algas. http: //img. huffingtonpost. com/asset/scalefit_960_noupscale/5661 183 c 210000 c 9005 ac 476. jpeg (http: //www. jamentrust. org/wpcontent/uploads/2016/01/Earthfacts _Coral. Reefs. pdf)

Contexto Nadadores y submarinistas descuidados que visitan los arrecifes causan daños al pararse sobre los corales o al tocarlos. Algunos incluso arrancan pedazos pétreos o recogen esponjas y conchas para guardarlos como recuerdo, sin considerar que luego acaban descompuestos en las maletas de viaje. http: //www. ecoportal. net/Temas. Especiales/Animales/Corales_en_peligro_Principio_de _una_muerte_anunciada

Contexto Se prohíbe el uso de guantes o zapatillas de buceo para evitar que se toquen o golpeen con las manos y los pies los corales u otros organismos del arrecife. Se recomienda en lo posible que no usen patas de rana o que estas sean de talón descubierto para evitar que se paren sobre esas estructuras marinas. http: //www. ecoportal. net/Temas. Especiales/Animales/Corales_en_peligro_Principio _de_una_muerte_anunciada

Contexto Buceo y snorkeling son importantes a nivel económico en la localidad de Marino Ballena. http: //www. cristalballena. com/es/atractivos-turisticos/ http: //www. ballenainfocenter. com/p ortfolio-item/buceo/

Mentores y su función Tortugas marinas Extremidades adaptadas al nado. Patrón de nado de tetrápodo. (Lutz y Musick, 1996)

Mentores y su función Iguanas marinas (Amblyrhynchus cristatus) Patas y cola adaptadas al nado sin mucho gasto energético. Nada superficialmente y en buceo. Tiene de los menores consumos energéticos entre las lagartijas.

Mentores y su función Las medusas: Desplazamiento con muy poca energía. Llena de agua su cuerpo y luego la expulsa para propulsarse. Tejido elástico le devuelve su forma original, incluso en reposo.

Mentores y su función Tiburón Isurus sp. Dentículos en piel Tales formaciones canalizan el agua. Corrientes lentas y rápidas confluyen en la superficie de esta, se homogeniza la velocidad y se cambia de dirección. Se registra un aumento del 12. 3% en la velocidad en el nado, en relación a una superficie sin esta particularidad. http: //www. asknature. org/strategy/038 caf 2 e 453 c 09 b 3016465 cc 6 ca 93605

Mentores y su función El Delfín: Las aletas le funcionan para la estabilización favorecen los giros, las frenadas y las aceleraciones. La piel funciona como un sensor de presión para reducir la fricción cuando sea necesario.

Mentores y su función Delfín Forma del cuerpo reduce fricción Cuerpo hidrodinámico como principal agente reductor de fricción Relación de longitud máxima a máximo grosor cercano al óptimo (4. 5). Sección de grosor máximo suele estar entre el 34 y 45% de la boca a la cola. http: //www. asknature. org/strategy/080015 d 7 dabc 14570 b 0 a 4 ab 173 af 347 c La forma de las aletas también aporta. (Fish, 2006)

Mentores y su función Escarabajo Gyrinidae: Cuerpo elipsoidal hidrodinámico. Acomoda las patas delanteras para evitar la fricción. Las patas medias y traseras le funcionan para tomar dirección.

Mentores y su función Sifonóforos: - Poseen una estructura especializada como vela que es impulsada por el viento según la dirección, desplazando lentamente toda la colonia. - Son los parientes de las medusas, anémonas y corales, forman parte de la familia de los cnidarios. -Criaturas más estiradas del reino animal. Algunos alcanzan hasta 40 m de longitud. -De aspecto gelatinoso. (Iosilevskii, & Weihs, 2009) http: //www. muyinteresante. es/curiosidades/preguntas-respuestas/ique-es-un-sifonoforo http: //planktonchronicles. org/es/episode/sifonoforos-los-animales-mas-largos-del-mundo/

Elementos abstraídos ➔Estructuras hidrodinámicas que puedan impulsar y mantener a flote con el mínimo esfuerzo mecánico. ➔Cubierta de material con microestructuras capaces de dirigir los fluidos que lo rozan, disminuyendo la fricción.

Principios de vida ➔Evolucionar para sobrevivir: Replicar estrategias que funcionan (aletas hidrodinámicas). Diseño que brinde un movimiento eficaz al nadar, y no perjudique a la especie. ➔Ser eficiente con los recursos: Dar forma de acuerdo a la función (facilidad de movimiento). Mayor optimización de los recursos para un mejor funcionamiento del diseño. Adaptar la estructura de manera que se desarrolle exitosamente la actividad. ➔Integrar desarrollo y crecimiento: Diseño ajustable a condiciones cambiantes, que se adapte a las necesidades que surgen (evitar la destrucción del coral).

Diseño ➔Traje con baja fricción basado en los dentículos dermales de los tiburones. ➔Aletas basadas en las tortugas y delfines. ➔Movimiento recomendado basado en aleteo de tortugas marinas.

Referencias Bartholomew, G. A. , Bennett, A. F. , & Dawson, W. R. (1976). Swimming, diving and lactate production of the marine iguana, Amblyrhynchus cristatus. Copeia, 709 -720. Fish, F. (2006). The myth and reality of Gray's paradox: Implication of dolphin drag reduction for technology. Bioinspiration & Biomimetics, 1(2), R 17 -R 24. Iosilevskii, G. , & Weihs, D. (2009). Hydrodynamics of sailing of the Portuguese man-of-war Physalia physalis. , 6(36). Lutz, P. , & Musick, J. (1996). The Biology of Sea Turtles (1 st ed. , Vol. 1). CRC Press. (Plathong, Inglis y Huber, 2008) http: //www. muyinteresante. es/curiosidades/preguntas-respuestas/ique-es-un-sifonoforo http: //planktonchronicles. org/es/episode/sifonoforos-los-animales-mas-largos-del-mundo/ http: //www. asknature. org/strategy/080015 d 7 dabc 14570 b 0 a 4 ab 173 af 347 c http: //www. asknature. org/strategy/038 caf 2 e 453 c 09 b 3016465 cc 6 ca 93605 http: //www. ballenainfocenter. com/portfolio-item/buceo/ http: //www. cristal-ballena. com/es/atractivos-turisticos/ http: //www. jamentrust. org/wp-content/uploads/2016/01/Earthfacts_Coral. Reefs. pdf http: //www. ecoportal. net/Temas-Especiales/Animales/Corales_en_peligro_Principio_de_una_muerte_anunciada