İnsanlar yüzyıllardır karmaşık mühendislik sorunlarına çözümler arıyor. Oysa bu sorunların bazılarına yönelik ipuçları, milyonlarca yıldır doğada zaten kusursuzca çalışıyor.
İşte doğadaki bu muazzam tasarımları, yapıları ve işlevleri inceleyip teknolojiye uyarlama bilimine biyotaklit, ya da daha yaygın kullanılan adıyla biyomimikri diyoruz.
Aslında fikir oldukça basit: Doğa bir problemi bizden önce çözmüşse, neden onun nasıl yaptığını incelemeyelim?
Milyonlarca yıllık evrim boyunca hayvanlar, bitkiler ve diğer canlılar hayatta kalmak için sayısız çözüm geliştirdi. Bazıları sessiz uçmayı, bazıları suya neredeyse hiç sıçrama yaratmadan dalmayı, bazıları ise kendi yüzeylerini temiz tutmayı başardı. İnsanlar da giderek daha fazla bu çözümlerden yararlanıyor.
Ve ortaya bazen şaşırtıcı sonuçlar çıkıyor.
Biyotaklidin en ünlü örneklerinden biri, hemen herkesin günlük hayatta kullandığı cırtcırt bant.
1940’lı yıllarda İsviçreli mühendis George de Mestral, bir gezinti sırasında bazı dikenli tohumların hem kıyafetlerine hem de köpeğinin tüylerine sıkıca yapıştığını fark etti. Çoğu insanın sinir bozucu bulup atacağı bu küçük bitki parçalarını mikroskop altında inceleyen Mestral, yüzeylerinde minik kancalar bulunduğunu gördü.
Doğa, tohumlarını hayvanların tüylerine takarak başka yerlere taşımanın yolunu bulmuştu.
Mestral ise bu sistemi taklit etti. Bir tarafında minik kancalar, diğer tarafında halkalar bulunan iki yüzey geliştirdi. Bugün giysilerden ayakkabılara, tıbbi ekipmanlardan astronotların kullandığı malzemelere kadar her yerde karşımıza çıkan cırt cırt bant böyle doğdu.
Japon hızlı treni
Biyotaklidin belki de en etkileyici örneklerinden biri Japonya’nın hızlı trenlerinde görüldü.
Şinkansen trenleri yüksek hızlara ulaştığında önemli bir sorun ortaya çıkıyordu. Trenler tünellerden çıkarken ani hava basıncı değişimi, çevrede ciddi gürültüye yol açıyordu.
Çözüm bir laboratuvarda değil, bir kuşun gagasında bulundu.
Yalıçapkını, havadan suya yüksek hızla dalmasına rağmen çok az sıçrama yaratır. Bunun sırrı, uzun ve aerodinamik gagasının biçimindeydi. Mühendisler bu şekilden yola çıkarak Şinkansen’in ön kısmını yeniden tasarladı.
Sonuçta tren daha sessiz ve daha verimli hale geldi. Bir mühendislik sorununa çözüm, milyonlarca yıldır balık avlayan küçük bir kuşta bulunmuştu.
Lotusun sırrı
Ev temizlemek insanlığın en eski ve bitmeyen işlerinden biri. Ama lotus yaprağı için böyle bir sorun yok.
Lotusun yaprakları suyu ve kiri kolayca üzerinde tutmaz. Su damlaları yüzeyde yuvarlanırken beraberinde toz ve kir parçacıklarını da götürür. Bunun nedeni, yaprağın çıplak gözle görülmeyen mikroskobik yapısıdır.
Bilim insanları bu özelliği inceleyerek su ve kir tutmayan yüzeyler geliştirmeye çalıştı. Leke tutmayan kumaşlar, kendini temizleyen kaplamalar ve daha az bakım gerektiren yüzeyler bu fikirden ilham aldı.
Belki gelecekte pencere silmekten kurtulmamızın sırrı da lotus çiçeğinde saklıdır.
Termit yuvası
Dışarıdaki sıcaklık büyük ölçüde değişse bile bazı termit yuvalarının içinde oldukça dengeli bir ortam sağlanabiliyor.
Termitler elbette klima ya da merkezi ısıtma sistemi kullanmıyor. Yuvalarının içindeki tüneller ve hava akışını yönlendiren yapılar, sıcaklık ve nemin düzenlenmesine yardımcı oluyor.
Mimarlar ve mühendisler de bu doğal havalandırma sistemlerini inceleyerek daha az enerji tüketen binalar tasarlamanın yollarını arıyor.
Yani geleceğin “akıllı binası” için bazen en iyi danışman, birkaç santimetrelik bir böcek olabiliyor.
Sessiz uçuş
Baykuşlar avlarına yaklaşırken neredeyse sessiz hareket edebiliyor. Bunun önemli nedenlerinden biri, kanatlarındaki özel yapılar.
Bu özellik yalnızca kuş bilimcilerin ilgisini çekmiyor. Baykuş kanatlarındaki yapıyı inceleyen araştırmacılar, daha sessiz çalışan rüzgâr türbinleri ve başka teknolojiler geliştirmek için doğadan öğrenmeye çalışıyor.
Başka bir deyişle, doğa bazen mühendislere yalnızca “nasıl daha hızlı gideriz?” sorusunun değil, “nasıl daha sessiz çalışırız?” sorusunun da cevabını veriyor.
Duvarda yürüyor
Gekoların duvarlarda ve tavanda rahatça yürüyebilmesi de yıllardır bilim insanlarının ilgisini çekiyor.
Ayaklarındaki milyonlarca mikroskobik yapı sayesinde yüzeylere güçlü biçimde tutunabiliyor, ancak gerektiğinde kolayca ayrılabiliyorlar.
Bu sistemden esinlenen araştırmalar, güçlü ama tekrar tekrar kullanılabilen yeni yapıştırıcıların geliştirilmesine yol açıyor. İnsanların henüz tam anlamıyla çözmeye çalıştığı bir mühendislik problemi, küçük bir kertenkelenin ayaklarında zaten işliyor.
Biyotaklit, doğayı olduğu gibi kopyalamak anlamına gelmiyor. Asıl mesele, doğadaki bir çözümün arkasındaki ilkeyi anlamak.
Bir yalıçapkınının gagasını trene yapıştırmak değil; onun suya girerken direnci nasıl azalttığını keşfetmek.
Bir lotus yaprağını pencereye koymak değil; yüzeyinin neden kir tutmadığını anlamak.
Bir termit yuvası inşa etmek değil; havayı ve sıcaklığı nasıl yönettiğini çözmek.
Belki de biyomimikrinin en ilginç tarafı burada: İnsanlık geleceğin teknolojilerini geliştirirken her zaman sıfırdan başlamak zorunda değil. Çünkü dünyanın en eski ve en büyük araştırma-geliştirme merkezi, laboratuvarların, üniversitelerin ve teknoloji şirketlerinin çok öncesinden beri çalışıyor.
Adı da doğa.
***
Medya Günlüğü sosyal medya hesapları:
