La evolución de la innovación

—Cómo la tecnología de la antigua Grecia ha modelado la ingeniería moderna y la actual relevancia de la armonía y la moderación.—

La tecnología de la antigua Grecia representa uno de los primeros ejemplos del ingenio humano, y sentó las bases de numerosos avances de la ingeniería moderna. Desde inventos innovadores como el tornillo de Arquímedes, que revolucionó la gestión del agua, hasta el mecanismo de Anticitera, una temprana computadora analógica que incorporaba un conjunto de engranajes para sus cálculos, los ingenieros introdujeron soluciones innovadoras a diversos retos prácticos. Su trabajo combinó un profundo conocimiento de las matemáticas, la física y la mecánica, y sentó las bases para los avances tecnológicos que siguieron en siglos posteriores. A pesar de las limitaciones de su época, estas innovaciones antiguas demostraron principios que siguen influyendo en campos de la ingeniería moderna como la hidráulica, la mecánica y la ciencia de los materiales. Este artículo explora algunos inventos clave de la antigua Grecia, centrándose en sus aspectos innovadores y su influencia duradera en las tecnologías contemporáneas. Mediante el análisis de ejemplos como el tornillo de Arquímedes, la eolípila de Herón y la bomba de fuerza de Ctesibio, este estudio pone de relieve cómo la motivación del progreso tecnológico impulsó la innovación, no solo atendiendo a las necesidades de su época, sino también sentando las bases de prácticas tecnológicas que perduran en la actualidad. La conexión entre la innovación antigua y la ingeniería moderna subraya la relevancia atemporal de estos primeros avances, que aportan valiosas ideas a los ingenieros e innovadores de hoy en día.

Mecanismo de Anticitera. La primera computadora analógica conocida (ca. 200 a. C.). Wikimedia.

El periodo de innovación tecnológica de la antigua Grecia se caracterizó por una mezcla única de curiosidad intelectual, necesidad práctica y una creciente cultura del comercio y la comunicación. Ingenieros e inventores operaban en una sociedad que valoraba el conocimiento y el aprendizaje, donde florecieron la filosofía y la ciencia. Las ciudades-estado de Grecia, con sus diferentes necesidades y recursos, crearon un entorno que fomentaba las soluciones prácticas a los problemas cotidianos, ya fuera en la agricultura, el transporte o las infraestructuras.

Esta época también se caracterizó por un fuerte énfasis en las matemáticas y la física, que se convirtieron en la piedra angular de la ingeniería griega. La necesidad de resolver problemas prácticos –como el riego, la construcción y la navegación– impulsó el desarrollo de nuevas tecnologías que combinaban los principios científicos con la aplicación práctica.

Los inventos de la antigua Grecia respondían a diversos factores, como las necesidades agrícolas, el desarrollo urbano y las aplicaciones militares. Los sistemas de gestión del agua eran esenciales para mantener la producción agrícola y también para protegerse de las catástrofes naturales, mientras que los avances en mecánica facilitaban la construcción y la navegación.

Tornillo de agua (de la edición de Vitruvio de Fra Giocondo, Venecia, 1511) tal com apareció en Ten Books on Architecture by Vitruvius, traducido por Morris Hicky. Wikimedia.

El tornillo de Arquímedes es uno de los primeros y más famosos ejemplos de ingeniería griega. Inventado por Arquímedes de Siracusa en el siglo III a. C., este dispositivo fue diseñado para elevar el agua de las zonas bajas, lo cual facilitó el riego de los campos y la gestión del agua en diversos entornos. El tornillo consistía en una hoja helicoidal dentro de un cilindro hueco. Al girar, el tornillo recogía el agua y la transportaba a un nivel superior. Este principio permitía elevar el agua con un esfuerzo manual mínimo.

La invención del tornillo de Arquímedes se debió a la necesidad de gestionar el agua de forma eficaz en las zonas agrícolas, especialmente en regiones donde el riego era esencial para la producción de cultivos. Antes de este invento, los agricultores tenían que recurrir al trabajo manual o a sistemas menos eficaces para mover el agua. El mecanismo de tornillo era relativamente sencillo de construir, manejar y mantener, lo que lo convirtió en una solución práctica de uso generalizado.

El diseño del tornillo de Arquímedes sigue utilizándose hoy en día, sobre todo en sistemas de riego, plantas de tratamiento de aguas residuales e incluso en el traslado de cereales y otros materiales a granel. Sus principios de movimiento rotacional y dinámica de fluidos han influido en el desarrollo de las bombas y los sistemas hidráulicos modernos. La eficacia, sencillez y versatilidad de la bomba de tornillo le han permitido mantener su vigencia durante más de dos milenios.

Ilustración en A history of the growth of the steam-engine (1878), de Thurston, de un dispositivo descrito en La pneumàtica de Herón, publicada en el siglo I d. C. Wikimedia.

A Herón de Alejandría, ingeniero, matemático e inventor, se le atribuye el desarrollo de la eolípila, también conocida como “máquina de Herón”, en el siglo I de nuestra era. Este dispositivo se considera el primer ejemplo registrado de una máquina de vapor. Consistía en un recipiente esférico montado sobre un soporte, del que sobresalían dos tubos doblados. Cuando se calentaba el agua de la esfera, el vapor salía por los tubos y hacía girar la esfera.

La eolípila se consideraba principalmente una novedad o una demostración de los principios de la energía de vapor. Herón era conocido por crear dispositivos que ilustraban conceptos científicos, y la eolípila no fue una excepción. Aunque no se utilizó para aplicaciones prácticas en la Antigüedad, representaba un conocimiento significativo de la presión del vapor y la energía cinética.

Si bien la eolípila no condujo directamente al desarrollo de la máquina de vapor, demostró el potencial de la energía del vapor para generar movimiento. Este concepto no se materializaría plenamente hasta la revolución industrial, más de un milenio después, cuando las máquinas de vapor se convirtieron en la fuerza motriz de los principales procesos industriales. Los principios ilustrados por la eolípila de Herón pueden verse en las turbinas y motores modernos, donde la conversión de la presión del vapor en energía mecánica es un componente crítico de la generación de energía.

Réplica de la bomba de presión de Ctesibio. Dionisis Kriaris, Noesis, Tessalònica, Grècia.

Ctesibio de Alejandría, a menudo considerado el “padre de la neumática”, fue un inventor e ingeniero griego que vivió en torno al siglo III a. C. Inventó la bomba hidráulica, un dispositivo utilizado para mover agua mediante la creación de presión. La bomba constaba de pistones que podían extraer agua y expulsarla a presión, lo que la hacía eficaz para tareas como la extinción de incendios, el riego e incluso la construcción de órganos hidráulicos (una forma primitiva de instrumento musical).

La bomba de fuerza fue una respuesta a la necesidad de gestionar y distribuir el agua con mayor eficacia. Ciudades y pueblos necesitaban sistemas de agua fiables para el uso diario, los baños públicos y la protección contra incendios. El diseño de Ctesibio, que incluía elementos como válvulas para controlar el flujo de agua, era muy innovador para su época. Podía accionarse manualmente, lo que lo hacía adaptable a diversas situaciones en las que era necesario transportar agua a grandes distancias o a mayores alturas.

Los principios fundamentales de la bomba de fuerza de Ctesibio –succión, presión y control del caudal– se siguen utilizando en los diseños modernos de bombas. Se pueden encontrar variaciones de la bomba de presión en sectores que van desde la agricultura hasta los sistemas municipales de agua y los procesos industriales. El invento fue una clara demostración de cómo la comprensión de la dinámica de fluidos podía conducir a soluciones prácticas, un concepto que sigue siendo el núcleo de la ingeniería hidráulica.

La tecnología de la antigua Grecia no se desarrolló al margen de los valores filosóficos de la cultura, que hacían hincapié en la armonía (armonia) y la moderación (metron). Estos principios, originados en la filosofía griega, no eran solo teóricos, sino que se aplicaban activamente en el enfoque griego de la tecnología y la ingeniería. Por ejemplo, los sofisticados sistemas de gestión del agua que armonizaban con los recursos y paisajes locales, especialmente en las regiones áridas, como los canales de agua y los sistemas de drenaje del ágora de Atenas, se diseñaron para maximizar la recogida de agua y minimizar su desperdicio. Este énfasis en la armonía en la ingeniería resuena con las peticiones actuales de diseños integrados en el medio ambiente y de bajo impacto.

De manera similar, la moderación se reflejaba en las decisiones griegas sobre el uso de materiales y el aprovechamiento energético. Aunque existía la capacidad tecnológica para construir estructuras más grandes o elaboradas, los ingenieros griegos solían preferir diseños que satisficieran las necesidades prácticas sin excesos. La ética de utilizar “solo lo justo” de materiales y energía, sin agotamiento ni extravagancia, se hace eco de las prácticas sostenibles de hoy en día y sirve como recordatorio de los beneficios de la restricción de recursos en la búsqueda de la viabilidad a largo plazo.

En el último siglo, la innovación ha propiciado avances significativos en tecnología, asistencia sanitaria y calidad de vida. Sin embargo, también ha traído graves consecuencias, como la degradación ambiental y el cambio climático. El problema no radica en la innovación en sí, sino en cómo se ha dirigido. Históricamente, gran parte de la atención se ha centrado en los beneficios económicos a corto plazo, a menudo sin tener en cuenta las repercusiones ambientales y sociales a largo plazo. Este enfoque ha dado lugar a prácticas insostenibles que han contribuido a la actual crisis climática.

En cambio, los antiguos ingenieros griegos mostraban prácticas que, aunque no pretendían ser explícitamente sostenibles, se ajustaban de forma natural a muchos principios que hoy asociamos con la sostenibilidad. Utilizaban materiales locales como piedra, madera, piedra caliza, mármol y arcilla, lo que reducía los costes y la carga ambiental del transporte de recursos. De este modo no solo se minimizaba el impacto ambiental, sino que se garantizaba el uso eficiente de lo que se tenía a mano.

Los ingenieros griegos también eran expertos en el aprovechamiento de fuentes de energía renovables, como el agua y el viento. Desarrollaron molinos de agua para moler el grano y dispositivos mecánicos como el ya mencionado tornillo de Arquímedes, que utilizaba el agua corriente para transportarla cuesta arriba, ejemplos tempranos de energía hidráulica. Además, comprendieron los beneficios de tener en cuenta la posición del sol y diseñaron edificios para maximizar la luz y el calor naturales. Las estructuras públicas y las viviendas se orientaban para captar la luz solar en invierno y mantenerse frescas en verano, una forma temprana de diseño solar pasivo que reducía la necesidad de calefacción y refrigeración artificiales.

En sus prácticas constructivas, los ingenieros griegos intentaban minimizar los residuos mediante un uso eficiente de los materiales y la mano de obra. Técnicas como el corte preciso de las columnas garantizaban un desperdicio mínimo de material, precursor de las modernas prácticas de ingeniería sostenible. Además, el agua, un recurso precioso en muchas regiones áridas de Grecia, se gestionaba mediante sistemas avanzados, como el uso del tornillo de Arquímedes para un riego eficiente, que garantizaba que el agua se dirigiera donde más se necesitaba sin derrocharla.

Los griegos también adaptaron sus diseños a las condiciones ambientales locales. En las regiones con veranos calurosos y secos, los edificios tenían muros gruesos y patios sombreados para mantenerse frescos, mientras que en las zonas más frías las estructuras se diseñaban para retener el calor. Esta atención al clima local reducía la necesidad de energía externa para calefacción o refrigeración.

Aunque los antiguos ingenieros griegos no tenían el concepto moderno de sostenibilidad, sus prácticas a menudo reflejaban principios sostenibles debido a la necesidad y a la limitación de recursos. Su confianza en los recursos locales, el uso eficiente de la energía, los diseños duraderos y la adaptación inteligente a las condiciones ambientales ofrecían soluciones prácticas que minimizaban los residuos y maximizaban el uso de los recursos disponibles.

Hoy, cuando nos esforzamos por crear un futuro más sostenible, hay mucho que aprender de estas antiguas prácticas. Los griegos demostraron que la eficiencia, la resistencia y la armonía con la naturaleza son esenciales para el éxito a largo plazo. Los ingenieros e innovadores modernos pueden inspirarse en estos métodos y combinarlos con las nuevas tecnologías y los conocimientos científicos para afrontar los retos ambientales actuales.

Al adoptar la armonía y la moderación como principios rectores, la tecnología griega demuestra una forma temprana de pensamiento sostenible que los ingenieros y diseñadores modernos pueden seguir aplicando hoy en día. A medida que el mundo se enfrenta a problemas ambientales urgentes, la reevaluación de las prácticas antiguas puede ofrecer algo más que una visión histórica: puede proporcionar un modelo para integrar la sostenibilidad en todos los aspectos del diseño y la gestión de recursos.

Ioannis Kakogiannos
University of West Attica

* Traducción del original en inglés: Judit Gil-Farrero

Cómo citar este artículo:
Kakogiannos, Ioannis. La evolución de la innovación. Sabers en acció, 2024-10-08. https://sabersenaccio.iec.cat/es/la-evolucion-de-la-innovacion/.

Para saber más

Puedes ampliar la información con la bibliografía y recursos disponibles.