En un mundo cada vez más afectado por el cambio climático, el diseño arquitectónico se enfrenta a nuevos desafíos para reducir el consumo energético y mejorar la eficiencia térmica de los espacios habitables. Frente a este panorama, una prometedora línea de investigación se basa en la bioinspiración, una disciplina que toma como modelo las soluciones que ofrece la naturaleza a problemas complejos. Uno de los ejemplos más innovadores proviene de las orejas de los elefantes y liebres, animales cuya anatomía ha evolucionado para lograr una termorregulación altamente eficiente. Inspirados en estos mecanismos, ingenieros de la Universidad de Drexel han desarrollado un nuevo sistema de canales vasculares integrados en paredes, techos y pisos, capaces de regular activamente la temperatura interior de los edificios.

Este avance, que imita el funcionamiento de los sistemas vasculares de ciertos mamíferos, representa un cambio de paradigma en la arquitectura sustentable. Más allá de su potencial técnico, este desarrollo resalta el valor del diseño bioinspirado como puente entre la ingeniería, la biología y la sostenibilidad urbana del futuro.

Termorregulación animal: estrategias evolutivas en orejas de elefantes y liebres

Tanto los elefantes africanos (Loxodonta africana) como las liebres del desierto (Lepus spp.) habitan regiones donde las temperaturas extremas representan un desafío diario para la supervivencia. En estos entornos, la pérdida excesiva de agua por sudoración o jadeo no siempre es viable, por lo que la evolución ha favorecido mecanismos anatómicos pasivos y eficientes para disipar calor.

En el caso de los elefantes, sus enormes orejas funcionan como radiadores térmicos. Están repletas de vasos sanguíneos superficiales que permiten la circulación de sangre caliente desde el interior del cuerpo hacia la periferia. Al exponerse al viento o al abanicar sus orejas, el calor se disipa hacia el ambiente, enfriando la sangre que luego retorna al organismo. Este sistema puede reducir la temperatura corporal en varios grados sin necesidad de gasto energético adicional.

Por su parte, algunas especies de liebres que habitan zonas áridas —como la liebre de las praderas americanas— presentan orejas delgadas y elongadas, también altamente vascularizadas. Estas estructuras permiten una rápida transferencia de calor desde el torrente sanguíneo hacia el exterior, y su forma optimiza la relación superficie-volumen para una mayor eficiencia térmica.

Ambos casos comparten una lógica biológica: una red de canales que transporta calor a través de un fluido (la sangre), que luego intercambia energía con el ambiente a través de una gran superficie externa.

De la biología a la arquitectura: diseño de canales vasculares en materiales de construcción

Inspirados en estos mecanismos naturales, un equipo multidisciplinario de ingenieros de la Universidad de Drexel ha desarrollado un nuevo enfoque para el diseño de materiales de construcción: superficies con canales vasculares integrados, capaces de regular la temperatura interna de los edificios mediante circulación de fluidos.

Estos sistemas consisten en redes ramificadas de microcanales que recorren paneles de paredes, techos y pisos. A través de estos canales se hace circular un fluido, generalmente agua o una mezcla refrigerante, que puede absorber o liberar calor según las necesidades térmicas del espacio. La forma, densidad y disposición de los canales están inspiradas en la arquitectura vascular de las orejas animales, optimizadas para maximizar el intercambio térmico con la menor cantidad de material.

Entre las principales ventajas de este diseño se encuentran:

• Eficiencia energética: al actuar como un sistema de termorregulación pasiva o semiactiva, reduce la dependencia de sistemas tradicionales de calefacción y aire acondicionado.
• Flexibilidad térmica: puede adaptarse dinámicamente a diferentes zonas del edificio según condiciones ambientales y ocupación.
• Durabilidad e integración: estos materiales pueden ser integrados en la fase constructiva sin comprometer la estructura ni la estética arquitectónica.

Uno de los prototipos desarrollado por el equipo de Drexel mostró que estas superficies pueden reducir hasta en un 30 % el consumo energético anual de un edificio promedio, representando un avance significativo hacia la eficiencia térmica en arquitectura sustentable.

Aplicaciones y desafíos tecnológicos

Las paredes y techos con canales vasculares tienen un potencial amplio en la construcción de edificios residenciales, hospitales, oficinas y espacios públicos, especialmente en zonas urbanas donde el fenómeno de isla de calor agrava el impacto del cambio climático.

Sin embargo, su implementación a gran escala enfrenta varios desafíos:

• Costos iniciales: aunque el sistema promete ahorro energético, los costos de producción e instalación aún son altos en comparación con materiales convencionales.
• Mantenimiento y control: requiere sistemas de monitoreo y bombeo para gestionar el flujo de los fluidos en tiempo real, lo cual añade complejidad operativa.
• Estandarización: aún se necesitan normas técnicas claras que regulen su uso y garanticen su desempeño en distintas condiciones climáticas y estructurales.

Pese a estas limitaciones, el avance es alentador. Ya existen iniciativas piloto en universidades y centros de investigación de Estados Unidos, Alemania y Japón, que buscan incorporar este tipo de materiales en construcciones nuevas y remodelaciones.

El desarrollo de superficies termorreguladoras basadas en la anatomía de orejas animales demuestra el enorme potencial de la bioinspiración para enfrentar problemas complejos de nuestra sociedad. A diferencia del diseño convencional, que muchas veces opera desde principios técnicos abstractos, el enfoque bioinspirado parte del estudio de soluciones que la naturaleza ha perfeccionado durante millones de años de evolución.

Este tipo de innovación interdisciplinaria no solo permite avanzar hacia una arquitectura más sostenible, sino que también promueve una reconexión simbólica y funcional entre la tecnología y los ecosistemas. Al observar la forma en que los elefantes se enfrían en la sabana o cómo las liebres regulan su temperatura en el desierto, los ingenieros encuentran modelos eficientes, elegantes y coherentes con el entorno. En un contexto de creciente urbanización y calentamiento global, estos desarrollos representan más que una solución técnica: una nueva forma de pensar la relación entre los humanos, sus construcciones y la naturaleza.

Referencias

Bahamonde, J. (2025, 17 de julio). El secreto de los edificios que regulan su temperatura inspirado en las orejas de elefantes y liebres. Infobae.
​https://www.infobae.com/america/medio-ambiente/2025/07/17/el-secreto-de-los-edificios-que-regulan-su-temperatura-inspirado-en-las-orejas-de-elefantes-y-liebres/​

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​https://www.enn.com/articles/76794-drexel-engineers-want-to-make-buildings-more-energy-efficient-by-making-walls-floors-and-ceilings-more-like-elephant-ears​

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​https://www.tdicolombia.com.co/2025/07/18/ingenieros-de-drexel-desarrollan-paredes-con-canales-vasculares-que-regulan-la-temperatura-inspiradas-en-las-orejas-de-un-elefante-reduce-el-consumo-energetico-en-edificios/​

TheNewPhobia. (2024). Urban heat island.svg. [Imagen]. Wikimedia Commons.
​https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Urban_heat_island.svg&oldid=912787706​

Felipe Chavarro
Copy editor
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