Bilim ve Sanatın Doğayı Taklit Etmesi: Biyomimetik

Biyomimetik; sözlük anlamı olarak doğadaki modelleri inceleyen, sonra da bu tasarımları taklit ederek veya bunlardan ilham alarak insanların problemlerine çözüm getirmeyi amaçlayan bir bilim dalıdır. Bilim, teknoloji, sanat, mimari, yapay zekâ, nanoteknoloji, robotik, endüstri, askeri araştırmalar, ulaşım gibi alanlarda kullanılmaktadır.

Bugüne kadar insan yaptığı birçok buluşta doğayı taklit etmiştir ve bu konuda çalışmalar son yıllarda gittikçe de artmaktadır. Bunun sonucunda da doğaya olan hayranlığımız her geçen gün yakalanan ipuçları ile birlikte daha yüksek bir seviyeye ulaşmaktadır.

Biyomimetiğin ana teması doğadan; model, ölçü ve akıl olarak öğrenecek çok şeyimiz olduğudur. Araştırmacıların ortak noktası, doğadaki tasarıma saygı göstermeleri, tasarımın inceliklerini detaylı olarak araştırmaları ve insanların karşılaştıkları problemlerin çözümünde bunları kullanarak ilham almalarıdır. Doğa insanlar için akıl hocası, fikir kaynağıdır. Milyonlarca senedir bu sistemler işlemekte ve bu sistemlerin sürekliliği için doğa ile birlikte hareket edilmesi gerekmektedir.

Biyomimetiğin bir bilim dalı olarak tanınması aslında çok eskilere dayanmıyor.

1940’larda İsviçreli mühendis; George de Mestral köpeği ile birlikte yürüyüşe çıktığında bir bitki türünün köpeğine ve kendi pantolonuna yapışmasıyla başlıyor hikaye. Bu bitki kıyafetlerden ve köpeğin üzerinden zor bir şekilde ayrılıyor. Bunu fark eden George’nin aklına bir fikir geliyor ve adı Dulavrat Otu olan bu bitkiden aldığı ilham ile birlikte bugün giyim endüstrisinde çokça kullanılan yerel dilde cırt cırtlı bant dediğimiz, Velcro Bandı ortaya çıkıyor. 

Bunun yanı sıra son zamanlarda konu üzerine çalışma yapan ve “Biomimicry” adlı kitabın yazarı Janine M. Benyus ise, doğada gördüğü mükemmellikler üzerinde düşünerek, doğadaki modellerin taklit edilmesi gerektiğine inanmıştır. Konu ile ilgili kendisinin TED konuşmasını da aşağıda bulabilirsiniz:

  • Arı kuşlarının 10 gramdan daha az bir yakıtla Meksika Körfezi’ni geçebilmeleri,
  • Yusufçukların en iyi helikopterlerden bile daha iyi manevra yapabilmeleri,
  • Termit kulelerinde bulunan iklimlendirme ve havalandırma sistemlerinin, donanım ve enerji sarfiyatı bakımından insanların yaptıklarından çok daha üstün olmaları,
  • Yarasanın çok-frekanslı ileticisinin, insanların yaptığı radarlardan daha verimli ve duyarlı çalışması,
  • Işık saçan alglerin vücut fenerlerini aydınlatmak için çeşitli kimyasalları bir araya getirmeleri,
  • Kutup balıkları ve kurbağaların donduktan sonra yeniden hayata dönmeleri ve organlarının buz nedeniyle hasara uğramaması,
  • Bukalemunun ve mürekkep balığının, bulundukları ortamla tam bir uyum içinde olacakları şekilde derilerinin renklerini, desenlerini anında değiştirmeleri,
  • Arıların, kaplumbağaların ve kuşların haritaları olmadan uzun mesafeli uçuşlar yapabilmeleri,
  • Balinaların ve penguenlerin oksijen tüpü kullanmadan dalmaları,
  • DNA sarmalının bilgi depolama kapasitesi,
  • Yaprakların fotosentez işlemi ile, yılda 300 milyar ton şeker üretimi yaparak dünyanın en büyük kimyasal işlemini gerçekleştirmesi …

Hepsi hayranlık verici. Bazı biyomimetik örneklerini sunalım sizlere.

Uçak Kanatçıkları ve Kuşlar
Köpek Balığı Derisi ve Yüzme Mayosu
Geko Ayakları ve Tırmanma Ayakkabıları
Solar Paneller ve Ayçiçeği,
Fil Hortumu ve Hassas Robotik Kol

Yukarıda sadece birkaç örneği yer alan doğadaki hayranlık uyandıran bu gibi mekanizma ve tasarımlar, teknolojinin birçok alanını zenginleştirme potansiyeline sahiptir. Bilgi birikimimizin artması ve teknolojik imkânların gelişmesi ile birlikte bu potansiyel her geçen gün daha da ortaya çıkmaktadır.

Örneğin 19. yüzyılda doğanın taklidi sadece estetik açıdan uygulama sahasına sahipti. Dönemin ressam ve mimarları doğadaki güzelliklerden etkilenmiş, yaptıkları eserlerde bu yapıların dış görünüşlerini örnek almışlardı. Ama doğadaki tasarımların taklidinin insanlar için fayda sağlayacağının anlaşılması, ancak doğal mekanizmaların moleküler ve çok küçük seviyede incelenmesiyle başlamıştır. Çünkü doğadaki kusursuz düzen, detaya inildikçe daha da şaşırtıcı bir boyut kazanmaktadır. Biyomimetik ile ortaya çıkan malzeme ve aletler gelecekte de kullanılabilecek yapıdadır: Yeni solar hücreler, gelişmiş robotlar, uçak teknolojisi ve uzay gemilerinin malzemeleri ve belki de buraya sıralayamayacağım birçok alan. Biyomimetik; bize doğadan öğreneceğimiz ve ilham alacağımız bir çok şeyin olduğunu göstermektedir.

Muhammed R. Yavuz

Yazarın diğer yazıları için www.linkedin.com 

Matematiksel

Yazıyı Hazırlayan: Matematiksel

Bu yazı gönüllü yazarlarımız tarafından hazırlanmış veya sitemiz editörleri tarafından belirtilen kaynaktan aslına uygun kalınarak eklenmiştir.

Bunlara da Göz Atın

İki Fizikçi Matrix’te Yaşamadığımızı Nasıl Kanıtladı?

Konu kuantum mekaniklerine geldiğinde, açıklayamadığımız birçok gariplik var. Süperpozisyon, kuantum tünelleme, dolanıklık ve daha birçok …

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

ga('send', 'pageview');