La respuesta variable al entorno de los tallos de las plantas como ejemplo de inteligencia natural

• Carlo Santulli ^[1]
  1. [1] Università di Camerino

     Università di Camerino

     Camerino, Italia

     
• Localización: Cuadernos del Centro de Estudios en Diseño y Comunicación. Ensayos, ISSN-e 1853-3523, ISSN 1668-0227, Nº. 239, 2024 (Ejemplar dedicado a: Diseño, Innovación y Transdiciplinariedad IV Inteligencias naturales), págs. 227-242
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • The variable response to the environment of plant stems as an example of natural intelligence
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    El tallo de las plantas dicotiledóneas está constituido por tres estructuras aproximadamente concéntricas, denominadas epidermis (o peridermo), floema y xilema de afuera hacia adentro. La combinación de los tres materiales diferentes corresponde a varias características, a saber, recubrimiento, que ofrece por lo tanto resistencia a las fuerzas de cizallamiento, fibrosidad, que confiere por lo tanto capacidad para soportar la tensión y suavidad, y por lo tanto es capaz de resistir el impacto, es decir, la compresión localizada.

    Esto puede concebirse como una estructura diseñada con diferentes funciones, adaptada a los requisitos de la planta y también modificada en presencia de condiciones específicas de estrés ambiental. La especie vegetal indica de esta manera una prueba de inteligencia natural, que puede aprovecharse como inspiración para la solución de diversos problemas. Este enfoque fue sugerido inicialmente por el desarrollo del “vástago biomimético”, que comprendía una serie de características que se aplicarían al diseño, como la no circularidad, la presencia de porosidades de diferentes escalas y una estructura en forma de tubo. Sin embargo, este estudio tiene como objetivo demostrar que esta inspiración también puede llevarse más abajo al nivel celular, y puede extenderse también a otros campos además de la mecánica, como la hidráulica, considerando además la función de la parte interna del vástago, por lo tanto del xilema. En la mayoría de los casos (como en el caso del “vástago biomimético”), hasta ahora esto se ha resuelto simplemente dejando una cavidad interna, para mejorar la carga de flexión de la estructura.

  • English

    The stem of dicotyledonous plants is constituted by three approximately concentric structures, named as epidermis (or periderm), phloem, and xylem from the outside to the inside. The combination of the three different materials corresponds to various characters, namely coating, hence offering resistance to shear forces, fibrosity, hence conferring capability to withstand tension and softness, hence able to resist impact i.e., localised compression. This can be intended as a designed structure with different functions, tailored according to the plant’s requirements and also modified in presence of specific conditions of environmental stress. The plant species indicates in this way a proof of natural intelligence, which can be exploited as an inspiration for the solution of various problems. This approach has been suggested initially by the development of the “biomimetic stem”, which comprised a number of features to be applied to design, such as non-circularity, presence of different scale porosities, and tube-like structure. However, this study is aimed at demonstrating that this inspiration can also be taken further down to the cell level, and can extend also to other fields than mechanics, such as hydraulics, while considering additionally the function of the inner part of the stem, hence of the xylem. This has been in most cases (such as for the “biomimetic stem”) so far resolved just by leaving an internal cavity, so to improve the flexural loading of the structure.

  • português

    O caule das plantas dicotiledôneas é constituído por três estruturas aproximadamente concêntricas, denominadas epiderme (ou periderme), floema e xilema de fora para dentro. A combinação dos três materiais diferentes corresponde a várias características, nomeadamente revestimento, oferecendo assim resistência a forças de cisalhamento, fibrosidade, conferindo assim capacidade de suportar tensão e suavidade, portanto capaz de resistir ao impacto, isto é, compressão localizada. Esta pode ser entendida como uma estrutura projetada com diferentes funções, adaptada de acordo com as necessidades da planta e também modificada na presença de condições específicas de estresse ambiental. A espécie vegetal indica desta forma uma prova de inteligência natural, que pode ser explorada como inspiração para a solução de diversos problemas. Essa abordagem foi sugerida inicialmente pelo desenvolvimento da “haste biomimética”, que compreendia uma série de características a serem aplicadas ao design, como não circularidade, presença de diferentes porosidades em escala e estrutura semelhante a um tubo. No entanto, este estudo pretende demonstrar que esta inspiração também pode ser levada mais abaixo ao nível celular, e pode estender-se também a outros campos além da mecânica, como a hidráulica, ao mesmo tempo que considera adicionalmente a função da parte interna da haste, portanto do xilema. Isto tem sido na maioria dos casos (como para a “haste biomimética”) até agora resolvido apenas deixando uma cavidade interna, para melhorar a carga de flexão da estrutura.