Em geral

A teoria construtal (de otimização global na presença de restrições locais) simplesmente explica a complexidade das formas que surgem na natureza. Por exemplo, o formato de um cacto permite que ele sobreviva em terras sem água, ou o formato dos pulmões e brônquios, que maximizam a captação de oxigênio em um volume muito pequeno, ou a estrutura de uma árvore.

Os sistemas baseados em fluxo (animados e inanimados) dependem, para a sua própria sobrevivência, da sua capacidade de maximizar o acesso ao fluxo, por um lado, e, por outro, de modificar a sua forma ou morfologia.

Esta teoria permite a concepção e compreensão de sistemas naturais, dissipadores de calor, redes de comunicações, etc.

A teoria construtal foi desenvolvida por Adrian Bejan no final dos anos 1990. Bejan lecionou no MIT até 1976. Atualmente está associado ao Departamento de Engenharia Mecânica da Duke University. Sua área de pesquisa abrange assuntos como minimização de geração de entropia, análise de energia, condensação, convecção em meios porosos, transição para turbulência, etc.

O termo construtal é um neologismo cunhado por Bejan que vem do verbo construere (latim) e significa construir.

Ao contrário das teorias biomiméticas que reproduzem formas que aparecem na natureza para utilização em designs feitos pelo homem, a teoria construtal vai um pouco mais atrás. Ele se concentra nos princípios que governam a aparência dessas formas (e não apenas nas formas) e os aplica ao projeto de sistemas de fluxo semelhantes.

A teoria construtal explica como certos fenômenos básicos, otimizados individual e coletivamente, podem ser usados ​​para construir sistemas naturais mais complexos, dentro das restrições impostas pela física do problema em cada caso.

Segundo a teoria construtiva, o princípio sob o qual a geometria dos sistemas naturais pode ser deduzida é constituído pela forma e estrutura otimizadas obtidas a partir da análise de engenharia. É uma teoria preditiva da geometria e do ritmo na natureza, em contraste com as técnicas bastante descritivas da geometria fractal, que se tornou moda nos últimos anos, onde se assume uma sequência repetitiva de operações que gera uma imagem semelhante à de uma árvore com seus galhos.