Biyomimetik

Bur meyvelerindeki minik kancalar ...

... Velcro bantına ilham vermiştir.

Biyomimetik ya da Biyomimikri insanların karmaşık problemlerini çözmek için model, sistem ve doğa unsurlarının taklididir. Biyonik ile yakından ilgili bir konudur.

Bios (hayat), mimesis (taklit)
Doğanın Taklidi
1940

Biyomimikri, hayatı taklit etme. Yunanca “bios” ve “mimesis” kelimelerinden oluşmuştur. Tasarım açısından daha kullanışlı, insan hayatını kolaylaştıran, zamandan tasarruf sağlayan ve sürdürülebilir ürünler oluşturabilmek için doğada var olan tasarımları örnek almayı ifade etmektedir. İnsanoğlu yeni tasarımlar oluşturmayı denerken farklı olanın gerçekten istenen verimi sağlayıp sağlayamayacağı konusunda tedirginlik duymaktadır. Bu deneme sürecinde vakit kaybı, maliyet kaybı, enerji kaybının olması olasıdır. Bunun yanı sıra doğa neyin çalıştığını, neyin uygun olduğunu ve neyin uzun ömürlü olduğunu öğrenmiştir. Doğada her canlı, süreç ve sistem verimlidir ve bu, kaynakların; yani malzeme ve enerjinin en uygun şekilde kullanılmasıyla sağlanmaktadır. Aynı zamanda doğa bu verimliliği, canlıların yapıtaşlarından ekosistemlere kadar tüm ölçeklerde sürdürmektedir. Oldukça karmaşık bir sistem olan doğadaki başarılı stratejilerin etkilerinin tüm sisteme yayılmasını sağlayan ise bütünselliktir. Böylesine büyük bir örnek içerisinde yaşıyorken insanoğlunun buradaki örnekleri taklit etmesi olası hale gelmiştir. Doğadan etkilenme sayesinde; bir kent kurgusundan bir bina tasarımına, bir robot yapımından, nefes almaya ya da bir sanat eseri ortaya koymaya kadar insan için ne gerekli ise doğa sayesinde doğru tasarım çözümlerine ulaşmak mümkündür. Oluşturulacak teknolojik ürünlerin tasarımsal anlamda yüksek verimi sağlaması ve evrensel değerlere sahip olması adına tasarımcıların biyomimikriden ve destekleyici bilim dallarından faydalanması gerekmektedir. Çevre ve verimlilik temelli inovatif çalışmalar ile daha kolay ve sürdürülebilir bir hayattan bahsetmek mümkündür. Birçok alan kapsamında destek alınması gereken biyomimikri, günümüzdeki kentleşme ve ekonomik gelişme gibi birçok farklı tasarım ve mimari sorununa kaliteli ve sürdürülebilir çözümler getirmektedir. Kentlerdeki mevcut sorunlara yenilikçi çözümler üretebilmek ve daha sürdürülebilir kentler tasarlayabilmek için biyomimikrinin potansiyeli göz önüne alınmaktadır. Aynı zamanda gelişmekte olan teknolojiden daha fazla verim alınabilmesi sağlayan, insanoğlunun işini daha kolay hale getiren, zamandan ve enerjiden tasarruf sağlayan, doğaya zarar vermeyen teknolojik ürünlerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bu noktada da biyomimikriden faydalanılması gerekmektedir. Örneğin üretilen uçakların tasarımı, kuşların fiziki yapılarından esinlenilerek yapılmıştır. Kuşların hava direncine karşı havada kolayca ve hızlı bir şekilde ilerleyebilmesi gaga yapısının yüzey alanının oldukça dar olmasıyla bağlantılıdır. Üretilen uçakların baş kısmı da tıpkı kuşların gagaları gibi tasarlanmıştır. Geniş yüzey alanı, hava direnci dolayısıyla hızı olumsuz etkileyecektir.

Biyomimikri Tarihçesi

Biyomimikrinin bir bilim dalı olarak tanınmasının temelini ilk olarak George de Mestral 1940 yılında İsviçre’de atmıştır. Dulavrat otu ile cırt cırt üretimi tarihte bir başlangıç olan biyomimikri örneklerindendir. Terim olarak ilk defa 1997 yılında Janine Benyus tarafından Biomimicry: Innovation Inspired by Nature adlı kitabında kullanılmıştır.

Biyomimikri Örnekleri

Hızlı trenler ve yalı çapkını

Hızlı trenler ilk üretildiğinde sonik patlama veya tünel patlaması adı verilen bir ses sorunu oluşturmaktaydı. Trenlerin tünel giriş ve çıkışlarında yarattıkları basınç farklılığı nedeniyle ortaya çıkan bu rahatsız edici gürültü, hızlı trenlerin şehir içlerinde kullanılmasının önüne geçiyordu. 1994 yılında Er. Eiji Nakatsu yalı çapkını kuşlarını izleyerek bir çözüm geliştirdi. Yalı çapkını kuşlarının gagalarını suya sokup çıkartırken hiçbir ses çıkarmadıkları gözlemledi. Buradan hareketle hızlı trenlerin baş kısmını tıpkı yalı çapkını kuşlarının gagaları gibi tasarladı. Bu tasarım yalnızca ses sorununu ortadan kaldırmadı. Aynı zamanda %15 oranında daha hızlı hareket imkanı sağladı.

Yüzme paletleri ve ördekler

Ördeklerin ayaklarında yer alan parmak arası perdeli yapı, suyun parmak aralarından kayıp gitmesini önlemektedir. Bu durum ördeklerin suda daha rahat hareket etmesini sağlamaktadır. Buradan esinlenerek üretilen yüzme paletleri, suyun daha kolay bir şekilde itilmesini sağlayarak yüzücülerin hareketlerini kolaylaştırmaktadır.

Mayolar ve köpek balıkları

Köpekbalıklarının derilerinde bir çeşit diş yapısı bulunmaktadır. Bu diş yapısı, köpekbalıkları su altında hareket ediyorken düşük basınç bölgesi oluşturmakta ve suda girdaplar meydana getirmektedir. Girdaplar sayesinde köpekbalıkları güçlü bir şekilde ileriye doğru itilmekte ve suda hız kolayca hız kazanmaktadır. Profesyonel yüzme mayolarında da uygulanan bu yöntem, yüzücülerin çok daha az kas kuvveti kullanarak daha hızlı bir şekilde hareket etmesini sağlamaktadır.

Radar ve yarasa

Görme yetileri zayıf olan yarasalar, gece yönlerini bulmak için etraflarına titreşim yayarlar. Yarasaların yaydığı bu titreşimler etraftaki engellere çarparak geri dönmektedir. Bu geri dönmeler yarasaların yönlerini bulmalarını sağlar. Yarasaların bu özelliklerinden esinlenerek radarların çalışma sistemleri geliştirilmiştir.

Velcro bandı ve dulavrat otu

George de Mastral isimli İsviçreli bir elektrik mühendis 1941 yılında köpeğinin tüylerine yapışan dulavrat otlarını fark etti. Bu otların tüylü yüzeylere yapışabildiğini anladı. Otların yüzeylerini mikroskopta inceledi. Buradan hareketle günlük sıkça kullanılan cırt cırtları icat etti.

Kullanılan Alanlar

• Mimari
• Mühendislik
• Elektronik
• Şehircilik

Ayrıca bakınız

• Tersine mühendislik