¿Y si en un pequeño insecto estuviera la clave para proteger las viviendas en las laderas de Medellín de los movimientos en masa? Manuela Gálvez, egresada de la UNAL Medellín, encontró en el exoesqueleto y en la parte morfofuncional de la cochinilla de invierno, un insecto que habita las laderas de la ciudad, la inspiración para el desarrollo de un modelo de arquitectura resiliente basado en su capacidad para adaptarse a los movimientos en masa. La investigación propone una metodología innovadora a partir de la biomímesis (imitación de la naturaleza) situada y el análisis de fenómenos naturales para formar a los futuros arquitectos en soluciones sostenibles y resilientes.

La cochinilla de la humedad (Crustacsa Isopoda Oniscidae) vive en las laderas de Medellín, entre ellas zonas donde se presentan deslizamientos de tierra. Foto cortesía.

Esta investigación busca transformar el diseño arquitectónico en el país, inspirándose en principios y procesos de la naturaleza para crear estructuras capaces de adaptarse y resistir a condiciones extremas, como los movimientos en masa o deslizamientos de tierra.

En la tesis La biomímesis como modelo para el diseño de arquitectura resiliente, pionera en la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín, Manuela Gálvez Serna fusiona la arquitectura, la construcción, la ingeniería y la gestión del riesgo con la biología, sentando las bases de un modelo de diseño arquitectónico pedagógico para la exploración, identificación e imitación de características de la naturaleza útiles para resolver desafíos de la arquitectura.

“Esto nace a partir de un vacío que identifiqué en mi proceso académico como arquitecta, siempre todo fue muy orientado hacia el diseño y la estética, pero mi interés era por el tema funcional y constructivo desde lo normativo. A partir de esa necesidad, buscaba entender cómo la naturaleza logra siempre resurgir y renovarse por sí sola, desde ahí empezó el interés en buscar en la biología un camino y eso me llevó a la biomímesis. Además, como voluntaria de la Defensa Civil Colombiana, también me interesa mucho la gestión de riesgo de desastres y me pareció muy interesante entender cómo gestionar el riesgo en los procesos de diseño: a qué agentes ambientales, del entorno de seguridad, públicos, entre otros se podría estar expuesto”, expresa Manuela Gálvez Serna, autora de la investigación.

La biomímesis no se trata solo de imitar a la naturaleza, sino aprender y copiar sus procesos, comportamientos, particularidades y soluciones eficientes ante situaciones adversas o extremas. Sin embargo, la biomímesis situada, enfoque de esta tesis, va un paso más allá, tiene como propósito observar y aprender de los ecosistemas y organismos específicos que existen en un lugar determinado, en este caso, donde se realizará la construcción.

“Cuando analizamos este escenario encontramos la oportunidad de conectar ese concepto de biomímesis con el movimiento de masas, las afectaciones sobre las viviendas y los agentes resilientes, digámoslo así. En este caso, se tuvieron en cuenta los insectos o microorganismos que están en las zonas propensas a deslizamientos de tierra y que son capaces de resistir a esas situaciones. Como Manuela no es bióloga ni tiene experticia en eso, gracias al acompañamiento del profesor de la Facultad de Ciencias, Gonzalo Abril, formulamos un proyecto PAE (Práctica Académica Especial) para la incorporación de un estudiante de Ingeniería Agronómica a la investigación, que acompañara el proceso o el protocolo para la extracción de los especímenes en campo y los estudios de laboratorio”, explica el director de la tesis, Carlos Andrés Rúa Machado, docente de la Facultad de Arquitectura.

Un mapeo de los sectores con mayores problemáticas por movimientos en masa en Medellín, realizado con información suministrada por el Departamento Administrativo de Gestión del Riesgo de Desastres (Dagrd), le permitió a Manuela y a sus asesores de trabajo de grado seleccionar dos zonas de la ciudad para la investigación: la llamada zona testigo, un lugar plano donde no se presenta este fenómeno, y otra donde los movimientos en masa son una constante.

“Le propuse la posibilidad de investigar los artrópodos del suelo, organismos macro, micro y meso y que podrían responder al fenómeno que ella quería estudiar. Como entomólogo he trabajado mucho los organismos que hay en el suelo y he tenido la oportunidad de ver artrópodos con algunas modificaciones que responden a ciertas condiciones, se adaptan. Los más primitivos llevan sobre la tierra 420 millones de años ininterrumpidos, con extinciones masivas, pero hay algunos que se conservan. ¿Cómo han podido evolucionar a tantos eventos?, por eso son clave para entender muchos fenómenos biológicos y para emularlos”, comenta Gonzalo Abril Ramírez, entomólogo, profesor de la Escuela de Biociencias y codirector de la tesis.

El estudio se desarrolló en el barrio Villatina de la comuna 8 de Medellín, un área donde los deslizamientos de tierra son recurrentes y comprometen la estabilidad de las viviendas y la seguridad de las personas. Para ello, los investigadores recolectaron muestras de la edafofauna de la zona (animales que viven en el suelo), incluyendo a la cochinilla de invierno. A través de estereomicroscopía y clasificación taxonómica, se examinaron a fondo las características morfofuncionales de estos organismos.

Solución escondida a plena vista

“Queríamos identificar los distintos insectos que había, los que tenían mayor presencia o los que tenían características o variables significativas para entender cómo podría emular una edificación el exoesqueleto o la parte morfofuncional del insecto y replicarlo en un diseño arquitectónico, en esas zonas de viviendas o asentamientos informales que son muy vulnerables, en este caso. Logramos captar unos especímenes bajo un componente estadístico, identificamos cuál de ellos era el que tenía mayor relevancia para entender justamente este proceso”, indica Manuela Gálvez, recién egresada de la Maestría en Construcción de la UNAL Medellín.

La cochinilla de invierno es un pequeño y adaptable insecto que habita el suelo, conocido por su habilidad para enrollarse o disipar energía a través de su exoesqueleto segmentado, fue la inspiración clave para esta investigación.

La selección no fue aleatoria, hubo un análisis riguroso de los especímenes recolectados, entre ellos, un escarabajo, un ácaro y la cochinilla de invierno, expone Gonzalo Abril.

“Hicimos muestreos de insectos consecutivos en invierno, transición y verano para ver cómo respondían ante la lluvia o una sequía y cuál se adaptaba mejor. Había varios ejemplares, pero cumplían parte de su ciclo de vida en el suelo, es decir, emergen y se van; sin embargo, este no. La cochinilla de invierno tiene la particularidad de que el huevo, la ninfa, el macho, la hembra, todo se sucede en el suelo. Si ocurre un evento tiene que reaccionar a este, si hay una sequía, tiene que reaccionar, si hay un deslizamiento rueda. Empezamos a hacer disecciones, una cosa es copiar a la naturaleza y otra es observar en campo cómo se comporta ese ejemplar, estudiar a fondo o al detalle. Vamos a observar no el mundo macro, sino el mundo microscópico. Empezamos a dibujarlos, a ilustrarlos y ver cómo esas partes del insecto pueden responder al fenómeno que queremos solucionar”.

De acuerdo con el entomólogo Abril, las patas del insecto son telescópicas, lo que permite a la cochinilla ser hidráulica, es decir, puede estirarse, recogerse o equilibrarse ante un movimiento. “Si el evento es demasiado drástico se recoge en su cuerpo como una esfera y rueda, lo que más protege cuando va a rodar es su aparato reproductor y su cabeza, es lo primero que encapsula y rueda sin ningún problema. Para volver a su posición original tiene un sistema muscular o una banda muscular dorsal que le permite ese estiramiento. Esas son cosas que en lo macro nunca se van a observar, por eso nos tocó recurrir a la microscopía para descifrar esos caracteres que responden a esa condición biológica”.

Vista desde un componente arquitectónico, una estructura inspirada en la cochinilla de invierno no tendría paredes y cubiertas, sino que sería toda una integración, señala la arquitecta Manuela Galvez. “En algún momento, sería pensar justamente cómo esos elementos se vuelven una pieza unificada, en este caso podrían ser los muros o las cubiertas. También, podríamos contemplar la posibilidad de que, en estos casos, por ejemplo, se pudieran establecer cimentaciones similares a las articulaciones de la cochinilla, que tuvieran unos nudos donde la energía se disipe, lo vemos en otras estructuras como el fémur”.

Aunque en el marco del estudio no se desarrolló un prototipo específico a partir del insecto, los investigadores establecieron un modelo pedagógico para el diseño arquitectónico, donde a través de un formato estandarizado con preguntas que deberían “hacérsele” a un espécimen o algún elemento de fauna y flora, se busca resolver alguna necesidad o reto de la arquitectura.

“En mi caso era buscar la resiliencia al evento de movimiento en masa, pudimos llegar a conclusiones muy aproximadas y muy teóricas de la posibilidad de unas cubiertas que tuvieran esa característica que tenía la cochinilla, que es segmentada. Digamos que todo su caparazón es segmentado justamente con ese fin de poder ser flexible y ajustarse, ya sea en ese componente como bolita o en un componente horizontal, es decir, en su forma normal”, enfatiza la egresada Manuela.

De este modelo surgió el diseño del curso Emulación de Elementos Arquitectónicos por Biomímesis, recalca el profesor de la Facultad de Arquitectura, Carlos Rúa, quien considera que este modelo pedagógico aporta un vínculo transdisciplinar para seguir evolucionando en esta área de la arquitectura hasta ahora inexplorada en la UNAL Medellín y que permitirá la profundización y exploración de la biomímesis, no solo para el diseño arquitectónico, sino también para el diseño gráfico, la ingeniería, las artes, entre otros.

(FIN/JRDP)

16 de junio de 2025