Son muchos los animales y plantas que han desarrollado estructuras y habilidades muy avanzadas que han servido de inspiración para innovaciones en el diseño de estructuras arquitectónicas. Las termitas son un ejemplo. Sus nidos han sido estudiados como ejemplos efectivos para la ventilación y la termorregulación, pero quedaban aspectos por aclarar. Una nueva investigación, publicada por Science Advances, ha combinado imágenes de rayos X multiescala con simulaciones de campo de flujo tridimensionales para investigar el impacto del diseño arquitectónico de las paredes de nido en el intercambio de CO2, el transporte de calor y el drenaje del agua.
Un ejemplo de sostenibilidad
La clave está los poros de sus paredes exteriores que permite un buen aislamiento térmico y un rápido drenaje del agua de lluvia, restaurando así la ventilación y proporcionando estabilidad a la estructura. En su estudio, científicos del Imperial College de Londres, la Universidad de Nottingham y el CNRS-Toulouse realizaron una exploración de rayos X de varios montículos de termitas de Senegal y Guinea para medir las paredes y los corredores. Así pudieron calcular el grosor de las paredes internas y externas y también determinar la estructura de los túneles internos que las termitas usaban para moverse alrededor del montículo. Descubrieron que las paredes del nido tienen micro poros grandes y pequeños para ayudar en la ventilación. Estas propiedades de temperatura y ventilación autosostenidas han sido una motivación clave para diseñar edificios ecológicos.
De hecho, el edificio Eastgate de Harare, en Zimbabwe, se basa en un sistema similar de rejillas de ventilación bien ubicadas dentro de elaborados ductos, grupos de chimeneas altas que intercambian calor y paneles solares. Los ductos canalizarían el aire a través del edificio, mientras que las chimeneas extraerían el calor de los ocupantes y la maquinaria durante el día, ventilando y enfriando el edificio después del anochecer.
Secretos de supervivencia
Hay dos tipos de nidos de termitas: el crecimiento de hongos y el crecimiento sin hongos. En el primer caso, las termitas cultivan hongos como alimento en las cámaras internas de nidos y hongos. Para la supervivencia de los millones de termitas que viven en las cámaras, el CO2 que desprenden los hongos debe disiparse a la atmósfera. Esto se logra principalmente mediante el intercambio de gases a través de aberturas externas a escala milimétrica en la pared exterior del nido. Las termitas abren y cierran estas aperturas frecuentemente en respuesta a la cantidad de CO2 acumulada. En la pared exterior, además de las aberturas a escala milimétrica, hay poros más pequeños que también podrían colaborar en la ventilación.
Este proceso es más complicado en nidos cerrados sin hongos, que no tienen grandes aberturas a escala milimétrica en la pared exterior y carecen de túneles de aireación específicos. Se desconoce si la pared exterior es porosa, si están los poros conectados y son permeables. Y si es así, ¿cómo contribuyen a la circulación del aire o la ventilación? La respuesta tendría gran utilidad en el diseño de edificios sostenibles.