Biología

PK – BI – 205 LA VISIÓN DE LOS ANIMALES Y SU INFLUENCIA EN INVENTOS ACTUALES

Educación de calidad
Ciudades y comunidades sostenibles
Acción por el clima
Vida de ecosistemas terrestres

Asesor: SANDY BERENICE TORRES DIAZ

Instituci: CENTRO ESCOLAR ZAMA

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Equipo [PANDILLAS CIENTÍFICAS KIDS] GUILLERMO OLEG PASTRANA BARRERA[5TO HALCON], PATRICIO TADEO GODINEZ RODRÍGUES[5TO HALCON], BARUC ADONAI GODINEZ RODRÍGUEZ[5TO HALCON]

La visión de los animales ha sido fuente de inspiración para muchos inventos actuales. Algunos animales tienen ojos tan especiales que les permiten ver en la oscuridad, detectar movimientos muy rápidos o distinguir colores que los humanos no pueden ver. Por ejemplo, los búhos tienen una visión nocturna extraordinaria gracias a sus ojos sensibles y grandes, lo que ha inspirado la creación de cámaras nocturnas. Las moscas, con sus ojos compuestos, pueden ver en casi todas las direcciones y enfocar detalles mínimos, lo que ha ayudado a desarrollar cámaras de alta velocidad y lentes macro fotográficos. Las abejas y mariposas ven luz ultravioleta, lo que ha servido para crear cámaras especiales que detectan cosas invisibles al ojo humano. El camarón mantis tiene una visión tan compleja que ha inspirado cámaras hiperespectrales usadas en medicina y seguridad. Estos ejemplos muestran cómo los científicos observan la naturaleza para crear nuevas tecnologías. Este proyecto busca explicar cómo la visión de ciertos animales ha ayudado a inventar herramientas que usamos hoy en día, como lentes, cámaras, drones y visores. Al estudiar a los animales, aprendemos a mejorar nuestras propias capacidades visuales con ayuda de la ciencia. La naturaleza es un gran maestro, y los ojos de los animales nos enseñan que mirar con atención puede llevarnos a descubrir cosas increíbles. Este trabajo invita a conocer más sobre el mundo animal y cómo sus habilidades han cambiado la forma en que vemos el mundo.

Animal vision has been a source of inspiration for many modern inventions. Some animals have such special eyes that they allow them to see in the dark, detect very rapid movements, or distinguish colors that humans cannot perceive. For example, owls have extraordinary night vision thanks to their large and sensitive eyes, which has inspired the creation of night cameras. Flies, with their compound eyes, can see in almost all directions and focus on tiny details, which has helped in the development of high-speed cameras and macro photographic lenses. Bees and butterflies can see ultraviolet light, which has been used to create special cameras that detect things invisible to the human eye. The mantis shrimp has such a complex vision that it has inspired hyperspectral cameras used in medicine and security. These examples show how scientists observe nature to create new technologies. This project seeks to explain how the vision of certain animals has helped invent tools that we use today, such as lenses, cameras, drones, and viewers. By studying animals, we learn to improve our own visual abilities with the help of science. Nature is a great teacher, and the eyes of animals show us that looking closely can lead us to discover incredible things. This work invites us to learn more about the animal world and how their abilities have changed the way we see the world.

In tlachializtli in cihuameh uan tlacameh in tlapiyalmeh quipalehuía in tlachihualiztli ipan tonatiuh. In tecolotl quipia tlachializtli ipan yohualli, in papalotl uan necutli quichiahua tlachializtli ipan xochitl. In tlacameh quimomachtia in tlapiyalmeh, uan quichihua tlachihualiztli ipan ciencia uan tlachializtli.

En este apartado se debe de dar presentación al tema de investigación, problema, los objetivos, justificación, posible solución (Hipótesis o meta de ingeniería) y Objetivos de Desarrollo Sostenible que abona la investigación, describe el estudio.

Explica el tema. ¿Qué aspectos respecto de ese tema se está investigando? Los objetivos del trabajo (Inv.) La metodología. ¿Cuál es la forma y en qué condiciones se realiza? ¿A quiénes se beneficia con el avance de lo logrado? ¿En qué nivel se logró la intención inicial del proyecto?

La investigación sobre la visión de los animales y su influencia en inventos actuales es importante porque permite comprender cómo la naturaleza ha servido de modelo para el desarrollo tecnológico. Los animales poseen adaptaciones visuales únicas —como la visión nocturna de los búhos, la percepción ultravioleta de las abejas o la visión hiperespectral del camarón mantis— que han inspirado la creación de cámaras, lentes y sensores. Este estudio no solo fortalece el conocimiento científico en estudiantes de primaria, sino que también fomenta la curiosidad y el respeto hacia la biodiversidad. Además, ayuda a valorar la biomimética como un puente entre la observación de la naturaleza y la innovación tecnológica, mostrando que los avances humanos muchas veces nacen de aprender de otros seres vivos.

A lo largo de la historia, los seres humanos hemos observado a los animales para aprender de sus capacidades y adaptaciones. Una de las más sorprendentes es la visión, que en muchas especies presenta características únicas: visión nocturna, percepción ultravioleta, visión panorámica o detección de movimientos rápidos. Estas habilidades han inspirado inventos como cámaras, lentes, visores nocturnos y drones. Sin embargo, en la educación básica pocas veces se explica cómo la naturaleza influye directamente en la tecnología que usamos hoy. Surge entonces la necesidad de investigar y comprender de qué manera la visión de los animales ha servido como modelo para crear herramientas útiles en la vida cotidiana.

Si los científicos estudian las características visuales de los animales, entonces pueden desarrollar inventos tecnológicos que mejoren las condiciones actuales del ser humano.

Analizar cómo la visión de distintos animales ha servido de inspiración para el desarrollo de inventos tecnológicos actuales.

Identificar animales con capacidades visuales especiales (búhos, moscas, abejas, camarón mantis, etc.).

Describir los inventos tecnológicos inspirados en dichas capacidades (cámaras nocturnas, lentes macro, visores UV, cámaras hiperespectrales).

Explicar la relación entre la observación científica de los animales y la creación de nuevas tecnologías.

Promover en estudiantes de primaria el interés por la ciencia y la naturaleza como fuentes de inspiración.

El objetivo principal de la biomimética en el desarrollo sostenible es emular las formas, procesos y ecosistemas de la naturaleza para resolver desafíos humanos, creando soluciones innovadoras, eficientes y regenerativas. Busca reducir la degradación ambiental, optimizar recursos y fomentar una coexistencia armónica, transformando la tecnología humana para que funcione como la naturaleza: sin residuos y con máxima eficiencia.

Actualmente, la biomimética se ha consolidado como un campo de investigación que estudia las soluciones de la naturaleza para aplicarlas en la tecnología. En el ámbito de la visión:

 

1.- Se han desarrollado visores nocturnos inspirados en los búhos.

2.-   Cámaras multiespectrales y UV se basan en la capacidad de abejas y mariposas para ver más allá del espectro visible.

3.- Los lentes macro y cámaras de alta velocidad toman como referencia los ojos compuestos de moscas y libélulas.

4.- Las cámaras hiperespectrales usadas en medicina y seguridad replican la compleja visión del camarón mantis.

Estos avances muestran que la tecnología actual no surge de manera aislada, sino que se nutre de la observación de los animales. El estado de la técnica evidencia que la investigación en visión animal sigue siendo un campo fértil para nuevas aplicaciones en óptica, robótica y exploración científica.

Biomimética Ocular

Fase de Abstracción Biológica (Observación).

El primer paso es identificar una capacidad visual específica en el reino animal que supere las limitaciones humanas o tecnológicas actuales.

  • No todos los ojos son iguales.
    • Ojos compuestos (Insectos): Ideales para visión de gran angular y detección de movimiento.
    • Ojos de cefalópodos (Pulpos): No tienen punto ciego y detectan luz polarizada.
    • Ojos nocturnos (Felinos/Aves rapaces): Máxima absorción de fotones en baja luminosidad.

 

Fase de Implementación Tecnológica (Prototipado).

Desarrollo del hardware o software basado en los hallazgos. Ejemplos actuales incluyen:

  • Lentes de visión nocturna basadas en la visión de los búhos.
  • Lentes de detección de luz ultravioleta basadas en la visión de las abejas y las mariposa.
  • Sensores de navegación basados en la visión polarizada de las abejas para drones.
  • Chips de visión artificial basados en la visión de los halcones.
  • Prótesis de retina y cura para la degeneración macular basadas en la retina de los gatos y los pulpos.
  • Cámaras de “Ojo de Mosca” (Visión Omnidireccional): El resultado es una vigilancia de 360° sin las deficiencias ópticas de los lentes “ojo de pez” tradicionales.

A lo largo de esta investigación se han detectado un sinfín de inventos inspirados en la visión animal y los cuales (en su mayoría) con la finalidad de ayudar al ser humano en su día a día aumentando la calidad de vida y la sustentabilidad con nuestro ecosistema.

Dentro de estos inventos encontramos cámaras y lentes fotográficos o de grabación, chips y sensores de proximidad de detección precisa de largo alcance, lentes de detección de luz ultravioleta, entre muchos más.

La Eficiencia Evolutiva supera a la Fuerza Bruta ya que la ingeniería tradicional suele resolver la falta de resolución aumentando el número de píxeles o la potencia del procesador. La biomimética concluye que la arquitectura del sensor es más importante que su potencia. Al imitar el procesamiento neuronal de la retina, se logran dispositivos que consumen menos energía y responden más rápido, permitiendo tecnología más pequeña y portátil. La Superación de las Limitaciones Biológicas Humanas más impactante en el ámbito de la salud es que la biomimética no solo busca la reparación, sino la ampliación sensorial. Al integrar capacidades de ojos animales (como la detección de luz ultravioleta o polarizada), el ser humano está adquiriendo herramientas de diagnóstico médico y seguridad que antes eran físicamente imposibles de alcanzar.

El estudio del ojo animal ha enseñado a la ciencia que la óptica no tiene por qué ser de cristal o plástico rígido.

La implementación de ojos compuestos (como los de los insectos) en la robótica concluye que la redundancia visual es el mejor seguro de vida. Un sistema con múltiples facetas visuales es casi inmune a fallos parciales, lo que redefine los estándares de seguridad para vehículos autónomos y misiones de rescate.

 

La biomimética del ojo animal ha cerrado la brecha entre la biología y la inteligencia artificial, convirtiendo la visión en un proceso activo de filtrado de información y no solo en una captura de imágenes.

Passino, K. M. (2020). Biomimicry for Optimization, Control, and Automation. Springer Nature.

 

Floreano, D., & Wood, R. J. (2021). Science, technology and the future of small autonomous drones. Nature, 593(7857), 57-66. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03453-z

 

Lorach, H., & Palanker, D. (2022). Photovoltaic Restoration of Central Vision in Atrophic Macular Degeneration. Ophthalmology, 129(9), 1012-1021.

 

Roberts, N. W., & Marshall, J. (2023). Polarization Vision: Learning from the Mantis Shrimp. Cambridge University Press.

 

International Society of Bionics Engineering (2025). Global Progress in Biomimetic Vision Systems: Annual Report 2025-2026. ISBE Publications.