Teknoloji ve doğa geleneksel olarak karşıt güçler olarak görülmüştür; teknoloji çoğu zaman çevremizde doğal olarak oluşmayan nesneleri veya enerjileri yaratmanın bir aracı olmuştur. Ancak ürün ve teknoloji geliştirmeye yönelik biyomimikri ve üretken tasarım gibi yeni yaklaşımlar bunun aksini kanıtladı.
Üretken tasarım, bir kişinin süreçlerin bir kısmını bilgisayar teknolojilerine ve platformlarına devrettiği, dijital veya fiziksel bir ürünün (web sitesi, görüntü, melodi, mimari model, detay, animasyon vb.) tasarım ve tasarımına yönelik bir yaklaşımdır. Güçlü bilgi işlem kullanarak binlerce varyasyonu simüle eden süreç, doğal evrim sürecini taklit eder.
Autodesk'in baş teknoloji sorumlusu Jeff Kowalski, üretken tasarım sürecini şöyle anlatıyor:
“Bilgisayarlardaki makine öğrenimi algoritmaları artık milyonlarca 3 boyutlu modelde bulunan kalıpları keşfedebiliyor ve insan yönlendirmesi veya müdahalesi olmadan sınıflandırmalar oluşturabiliyor.” Biyomimikri, doğanın kanıtlanmış kalıplarını ve stratejilerini taklit ederek insan sorunlarına sürdürülebilir çözümler bulmaya çalışan bir “yenilik yaklaşımıdır”. "
Aşağıda biyomimikri ve/veya üretken tasarım kavramlarını kullanan, doğadan ilham alan teknolojinin 10 destansı örneğini inceliyoruz.
1. İlaçlar ve aşılar – deniz kestanesi
Avustralyalı araştırmacılar, proteinleri ve aşıları ortam sıcaklığındaki değişikliklerden korumak için deniz kestanelerinin kendi etraflarında sert bir dış kabuk oluşturma şeklini kopyaladılar.
Koruyucu bir tabaka oluşturan bu kimyasal süreç, özellikle ulaşım veya soğutma sistemlerinin zayıf olduğu ülkelerde dağıtılan ilaçlar gibi gelişmeler için faydalıdır.
2. Ulusal Su Sporları Merkezi, Pekin - kabarcık yapısı
Çin'deki 2008 Yaz Olimpiyatları'ndaki ünlü yüzme ve dalış merkezi, kaotik görünen yüzlerce kabarcıktan oluşan benzersiz bir görünüme sahip.
Ancak kabarcıkların bu modeli hiç de rastgele değil; hücreler, moleküler yapılar ve kristaller gibi doğal sistemlerde bulunan kesin geometrilere dayanıyor. Doğadaki mevcut desenlerin yeniden üretilmesi, 3 boyutlu alanın en verimli şekilde oluşturulmasını sağlar.
3. Singapur Esplanade Tiyatroları - Durian misk kedisi
Ekvator üzerinde çok sıcak bir iklime sahip olan Singapur'daki Esplanade tiyatroları, yerel meyve Durian misk kedisinden ödünç alınan cam çatılı gerçekten eşsiz bir tasarıma sahiptir.
Yüzlerce üçgen şekilli alüminyum panelden oluşan sistem güneşe doğru belirli bir açıyla eğilerek kompleksi ısıdan ve doğrudan güneş ışığından korurken aynı zamanda iç mekanlara doğal ışık sağlıyor.
4. Mikserler - Calla
Calla zambaklarının merkezcil spiralleri, Pax Scientific tarafından geliştirilen endüstriyel su karıştırma teknolojisine ilham kaynağı olmuştur. Calla zambakın doğal tasarımı, su akışını destekleme kabiliyeti açısından mükemmeldir.
Mikserin ilgili teknolojisi, "100 watt'lık üç ampulle aynı enerji alanında 10 milyon galonu dağıtma" yeteneğine sahiptir.
5. Türbinler - balina yüzgeci
Kambur balinaların yüzgeçleri, çıkıntı olarak bilinen inişli çıkışlı, pürüzlü kenarlara sahiptir. Tüberkülozların düzgün kenarlı yüzgeçlerden çok daha fazla akışkan dinamiği sağladığı gösterilmiştir.
Bu dev balinaların sivri uçlu yüzgeçlerinden yararlanan WhalePower ve diğerleri, fanlarda ve türbinlerde kullanılmak üzere geleneksel kanatlardan çok daha yüksek verimliliğe sahip "tüberkül" kanatlar geliştirdiler.
6. Mayo - köpekbalığı derisi
Köpekbalığı derisi, "dermal diş dişleri" olarak bilinen binlerce üst üste binen pullardan oluşur. Bu dişler sudaki türbülanslı girdapların oluşumunu engelleyerek köpekbalığının suda daha verimli ve hızlı hareket etmesini sağlar.
2008 Olimpiyatlarında Michael Phelps ve diğer yüzücüler, köpekbalığı derisini taklit edecek şekilde tasarlanmış kumaştan yapılmış takım elbiseleri başarıyla giydiler ve daha sonra mevcut dünya rekorlarının çoğunu gölgede bıraktılar. Her ne kadar bu tür kıyafetler artık yüzme yarışmalarında yasaklanmış olsa da. Köpekbalığı dişlerini taklit etme fikri günümüzde tekne gövdelerinde verimliliği artırmak için kullanılıyor.
7. Biyo-piller – insan vücudu
İnsan vücudu, metabolizma olarak bilinen kimyasal bir reaksiyon yoluyla enerji üretir. Bir kişi karbonhidrat veya şeker tükettiğinde vücuttaki enzimler glikozu parçalar ve enerji açığa çıkarır. Bilim insanları artık enerji üretmek için şeker gibi organik bileşiklerle çalışan piller, yani biyo-piller yaratmaya çalışıyor.
Çeşitli üniversitelerden ve Sony gibi şirketlerden araştırmacılar, son on yılın büyük bölümünde ticari olarak uygun bir biyo-pil yaratmak için çalışıyorlar. 2007 yılında Sony, bir Walkman'e güç sağlamaya yetecek kadar enerji (50 mW) üretmek için enzimleri kullanan biyoaktif bir pil prototipini başarıyla geliştirdi.
8. Sentetik malzeme - örümcek ipeği
Örümceklerin ağlarını örmek için yarattığı ipek, doğal bir süper malzemedir. Örümcekler doğaları gereği bölgesel ve yamyam olduklarından, ipek örümceği "hasat etmek" hiçbir zaman ticari açıdan uygun olmamıştır. Örümcek ipeğinin tek tek iplikleri bir kez elde edilse bile o kadar eşsiz ve tekinsizdir ki, iplikleri bir araya örmek için tamamen yeni teknolojik sistemlerin yaratılması gerekir.
Ancak Emeryville, California merkezli Bolt Threads adlı startup'ın, sorunu genetiği değiştirilmiş mikroorganizmalar kullanarak çözdüğü iddia ediliyor.
Teknolojinin uygulanabilir olduğu kanıtlanırsa potansiyel kullanımlar arasında "kurşun geçirmez yelekler, biyolojik olarak parçalanabilen su şişeleri ve esnek askı ipleri" yer alabilir.
9. Su geçirmez malzemeler – kelebek kanatları
2013 yılında MIT mühendislerinden oluşan bir ekip, insanlık tarihindeki en su geçirmez malzeme olarak tanımlanan şeyi geliştirdi. Tasarımları, Morpho kelebeğinin kanatlarında bulunan desenleri taklit eden küçük silikon çıkıntılara sahip bir malzemeye sahiptir.
Malzeme o kadar etkili ki, aşırı soğuma sıcaklıklarında su, donabileceğinden daha hızlı bir yüzeyden seker, bu da teknolojinin suya dayanıklı giysilerin yanı sıra uçak kanatları ve türbinler üzerindeki potansiyel uygulamalarına işaret eder.
10. Koli bandı - Gekko parmakları
Gecko ayakları, "yüzey alanını artıran ve ayak parmakları ile yüzey arasındaki zayıf elektriksel özellikleri güçlendiren, kıl adı verilen uzun, ince bıçak benzeri yapı grupları" nedeniyle olağanüstü derecede yapışkandır.
Stanford Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi yakın zamanda bu konseptlere dayanan yapay bir yapışkan malzeme geliştirdi; bu malzeme, bir öğrencinin malzemeden yapılmış iki el pedini kullanarak bir cam duvarı fethetmesine olanak tanıdı. Örümcek Adam benzeri tırmanma özelliklerinin ötesinde, teknolojinin imalat endüstrisinde potansiyel uygulamaları var. Emiş gücü veya kimyasal yapıştırıcılar kullanan mevcut sistemlerin yerini alacak.
