• Nuevas investigaciones revelan los patrones matemáticos detrás de las sorprendentes formaciones naturales que nos rodean.

 

Redacción / CAMBIO 22

Desde la estructura interna de una concha marina, hasta la organización de las células musculares, sin olvidar, por ejemplo, el patrón de rayas de la piel de una cebra: cuando observamos la naturaleza parece imposible no maravillarse con su perfección. Como también parece imposible no preguntarse por qué estos organismos vivos nunca están formados por figuras geométricas tradicionales: ¿acaso imaginas una flor cuadrada, o un árbol con vetas triangulares?

Durante años, los matemáticos y científicos se han preguntado cómo el diseño de la naturaleza llena espacios sin dejar huecos, sin la necesidad de emplear formas con bordes duros o caras planas. Y ese fue precisamente el contexto para que un equipo de la Universidad de Oxford y la Universidad de Tecnología y Economía de Budapest diera con un descubrimiento sorprendente.

 

 

Dirigidos por Alain Goriely y Gábor Domokos, los participantes bautizaron como “células blandas” a una nueva clase de formas matemáticas que constituyen un paso más allá en nuestro entendimiento de la geometría natural y podrían darnos una explicación a por qué la naturaleza prefiere las curvas y los contornos suaves en muchos de sus diseños.

 

Geometría natural versus geometría clásica

Tal y como aprendimos en la escuela, la geometría tradicional se enfoca en figuras con caras planas y ángulos rectos. Un ejemplo de ello son los rectángulos o triángulos, los cuales, al tener bordes rectos y esquinas definidas, podrían ser agrupados de forma ordenada para recubrir un espacio sin dejar huecos: para ilustrarlo, pensemos en una pared donde cada ladrillo encaja perfectamente con el de al lado.

Sin embargo, en el mundo natural estos patrones rígidos son particularmente extraños: solo hace falta observar nuestro entorno para percatarnos de que los organismos vivos se caracterizan por diseños de bordes curvos, contornos suaves y muy pocas esquinas afiladas: las capas de una cebolla o las hojas de lobelia gigante dan cuenta de ello.

 

 

lA respuesta está en las “células blandas”

Los resultados de la investigación, que ha sido publicada en la revista PNAS Nexus, se obtuvieron a través de una comparativa entre la versión 2D y la versión 3D de un elemento natural clave en el estudio de la geometría natural: la concha del Nautilus, la cual ha fascinado a los científicos y biólogos desde que fue registrada por primera vez en el libro seminal de D’Arcy Thompson, en 1917.

Según los investigadores, una nueva clase universal de formas llamada “células blandas”, que por definición tiene “el mínimo número de esquinas afiladas necesarias para llenar un espacio sin huecos”, daría explicación a este fenómeno.

Tal y como demostró el estudio, en dos dimensiones, las cámaras de un nautilus tienen solo dos esquinas y bordes curvos, lo que les permite crear mosaicos que encajan a la perfección. En cambio, cuando se lleva esta idea a tres dimensiones, el diseño de estos compartimentos se vuelve aún más complejo: en lugar de tener bordes y esquinas, adopta una forma completamente curva, sin dejar aun así de rellenar todo el espacio disponible.

 

 

La razón de que esto ocurra tiene que ver con que “la naturaleza no solo aborrece el vacío, sino también los ángulos agudos”, en palabras del líder de la investigación Alain Goriely. Solo hace falta dejar de lado “las líneas rectas trazadas por los hombres”, como decía Gaudí, y apreciar en cambio las curvas de la biología para verlo: “Establecer y mantener esquinas afiladas en las células físicas es difícil y costoso, ya que la tensión superficial y la elasticidad tienden naturalmente a suavizar las esquinas”, señalan los investigadores.

Así, este innovador descubrimiento no solo abre la puerta a continuar descifrando el mundo que nos rodea, sino que además podría tener interesantes aplicaciones en el ámbito del diseño industrial o la arquitectura. Y es que, de hecho, ya son varios los arquitectos que “han construido este tipo de formas de manera intuitiva siempre que querían evitar esquinas”, sin saber que la naturaleza ya venía haciéndolo desde mucho tiempo atrás.

 

 

 

Fuente: National Geographic

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