Doğadan gelen ilham Biyomimikri

BİYOMİMİKRİ NEDİR?

Biyomimikri, doğadan ilham alarak ya da doğayı taklit ederek insan problemlerine yönelik çözüm üreten bir disiplindir. İnsan ihtiyaçlarına doğadan esinlenerek cevap veren bu disiplin sadece elde edilen somut ürünün ya da çözümün değil kullanılan sistemi ve aşamaların tamamını içermektedir. Biyo kelimesi Latin dilinde “yaşam” anlamına gelirken mimesis kelimesi de “taklit etmek” anlamına gelmektedir. 

Biyomimikri için sürdürülebilir tasarımlar ve teknolojiler yaratmak amacıyla canlıların kullandığı stratejileri anlamaya, onlardan öğrenmeye ve taklit etmeye odaklanan disiplinler arası çalışan bir bakış açısı denilebilir. Doğadan öğrenir; doğanın içindeki formları, süreçleri ve sistemleri rehber alır, doğanın öğretilerini çözümler geliştirmek için kullanır. Bu çözümler gezegene daha az zarar veren çözümler olarak nitelenebilir.

Biyomimikriyle birlikte doğanın üretim yöntemlerini anlamak mümkün. Bu sayede doğanın bir parçası gibi hareket eden, sürdürülebilir tasarımlar elde edilebilmektedir. Doğada birçok canlının, yaşamlarının devamlılığını sağlayan, tamamen içgüdüleriyle oluşturdukları barınma mekânlarının canlının kendi biyolojik ve fizyolojik yapısına uygun, çevre ile uyum içerisinde yaşadıkları, enerji korunumlu ve dayanıklı yapıya sahip doğal formlarda oldukları görülmekte. Biyomikrinin temelinde bu şekilde doğal süreçlerle meydana gelen yapılar insanlığa ilham olmuştur. 

Kısaca, doğadan esinlenen tasarım yaklaşımı olarak ifade edebileceğimiz biyomimikri, doğanın, bugün çekişmekte olduğumuz sorunların birçoğunu halihazırda çözmüş olduğunu fark ederek çeşitli buluşlar yapmıştır. 

Gelin, biyomikmikri örneklerine birlikte bakalım. Ne kadar da hayatımızın içinden örnekler olduğunu birlikte görelim. 

• Helikopter ve yusufçuk böceği: Helikopterler için gerekli olan denge sistemi oluşturulurken yusufçuk böceğinin uçuş stilinden yararlanılmıştır. Ayrıca, helikopterlerin kuyruğu hazırlanırken de yine yusufçuk böceğinin fiziki yapısından destek alınmıştır. Bu da daha iyi performans ve yakıt verimliliği sağlamıştır.

• Uçak tasarımı ve kuşlar: İnsanlar, havada manevra kabiliyeti yüksek ve enerji tasarruflu bir şekilde uçabilen kuşların uçuş tekniklerinden ilham alarak uçak tasarımları geliştirmişlerdir. Örneğin, Airbus A380'in kanat tasarımında kuş kanatlarından esinlenilmiştir.

• Güneş paneli ve ayçiçeği: Yüzünü güneşe dönmesiyle bilinen ayçiçeği bitkisinin güneşi takip etmesinden esinlenerek güneş panellerinin güneşe doğru yönlenmesi tasarlanmıştır. İspanya’nın Endülüs bölgesinde, havadan ayçiçeği çiçeklerinin kafalarına çok benzeyen birkaç güneş enerjisi santrali bulunmaktadır. Bu gelişigüzel veya sanatsal bir düzenleme değildir. Bütün gün güneşi en iyi alabileceği açıyla duran ayçiçeği gibi güneş enerjisi panellerinde de benzer bir yapı oluşturmak amacıyla bu yapı oluşturulmuştur. Böylelikle güneş panelleri ayçiçeği gibi güneşe göre yön değiştirmektedir.

• Örümcekler ve teknoloji: Yapay zekânın ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte birçok robot üretilmeye başlanmıştır. Farklı formlarda yaratılan robotlardan bazıları dört bacağa sahip ve bu robotlara biyotaklit robot denilmekte. Genellikle bu robotlar askeri görevler için kullanılmaktadır. Çünkü gerçekleştirilmesi istenilen görevlere uygun yapıda örümceklerin bacaklarından ve gövdelerin esinlenerek üretilmişlerdir. Bu tarz robotların kötü hava koşullarında çalıştırılabilmesi için örümceklerin zıplama, yürüme ve bağımsız hareket edebilme gibi özelliklerinden faydalanılmıştır.

• Eyfel Kulesi ve uyluk kemiği: Paris’in ünlü kulesi Eyfel Kulesi, insan vücudundan esinlenerek tasarlanmıştır.  Vücudumuzdaki kalça kemiğinden başlayıp dizlerimize kadar uzanan uyluk kemiğinden yararlanılarak tasarlanan tarihi sembolün yapımında birçok demir kullanılmıştır ve bu demirler birbirlerine uyluk kemiğinin yapısı gibi bağlanmıştır.

• İlaçlar ve deniz kestanesi: Bilim insanları, ilaçları çevre sıcaklığındaki değişiklerden korumak amacıyla deniz kestanelerinin kendi çevrelerinde sert bir dış kabuk oluşturma özelliğinden esinlenmiştir. Deniz kestanelerinin dış kabuğundan yararlanılarak, ilaçların çevresinde koruyucu tabaka oluşturulması ilacın sevkiyat ve saklanma koşullarını kolaylaştırmaktadır. 

• Singapur Esplanade Tiyatroları ve durian meyvesi: Çok sıcak bir iklimde yer alan Singapur’daki Esplanade Tiyatroları, yerel durian meyvesinden ilham alınarak tasarlanmıştır. Cam kaplamalı bir çatı tasarımına sahip olan yapı yüzlerce üçgen şekilli alüminyum panelden oluşmaktadır. Bu sistem, Güneş’in yönüne göre sahip olduğu açı sayesinde kompleksi ısıdan ve doğrudan güneş ışığından korurken, iç mekânı da doğal ışıkla doldurabilmektedir.

• Klima sistemi ve termit höyükler: Termit höyükleri, küçük delikler içermesi sayesinde hava sirkülasyonunu kolayca sağlamakta ve termitler için adeta doğal klima görevi görmektedir. Termit yuvası gibi yapılmış binalar, doğal havalandırma ve güneş ışığının en iyi şekilde kullanılmasıyla enerji tasarrufu sağlamaktadır. Eastgate Center, Zimbabwe, Harare’de bulunan bir alışveriş merkezi termit höyüklerin iç sıcaklık düzenleme modellerinden ilham alınarak yapılmıştır.

• Türbinler ile balina yüzgeci: Kambur balinaların yüzgeçleri, tüberkül (kabarcık) olarak bilinen engebeli, düzensiz görünümlü kenarlara sahiptir. Tüberküllerin pürüzsüz kenarlı kanatlardan çok daha fazla sıvı dinamiği sağlamasından yararlanılarak rüzgâr türbini tasarlanmıştır. Kambur balinaların beş metreye kadar ulaşabilen yüzgeçlerinden yola çıkılarak tasarlanan rüzgâr türbinleri sayesinde türbinlerin hem verimliliği artmakta hem de türbinlerin dönmesiyle ortaya çıkan gürültü büyük ölçüde azaltılmıştır.

• Hızlı tren ve yalıçapkını kuşu: Hızlı trenler, ilk geliştirildiğinde sonik patlama ya da tünel patlaması adı verilen bir ses sorunu yaratmakta ve trenlerin tünel giriş ve çıkışlarında yarattıkları basınç farklılığı nedeniyle ortaya rahatsız edici bir gürültü çıkararak hızlı trenlerin şehir içlerinde kullanılmasının önüne geçmekteydi. Ancak yalıçapkını kuşlarının gagalarını suya soktukları ve kuşların gagalarını sudan çıkarırken neredeyse hiç su sıçratmadıkları gözlemlendiğinde yalıçapkını kuşlarının gagasından ilham alınarak hızlı trenlerin baş bölgeleri tasarlanmıştır. Böylelikle sonik patlama sorunu ortadan kalkmış ve aynı zamanda trenler %15 daha hızlı bir şekilde hareket etmeye başlamıştır.

• Mayolar ve köpekbalığı derisi: Profesyonel yüzücüler için köpekbalıklarının derilerinden esinlenilerek mayo üretilmiştir. Köpekbalıklarının derilerinde bulunan diş yapısı, su altında hareket ederken düşük basınç bölgesi oluşturmakta ve oluşan girdaplar sayesinde köpekbalığı suda hızlı bir şekilde hareket edebilmektedir.  Köpekbalıklarının derilerinden ilham alınarak tasarlanmış olan profesyonel yüzme mayoları sayesinde yüzücülerin çok daha az kas kuvveti harcayarak daha hızlı bir şekilde hareket etmesini sağlanmıştır.

• Kendini temizleyen yüzeyler ve lotus etkisi: Su damlaları ve kirleri iten bir yüzeye sahip olan lotus bitkisinden ilham alınarak kendini temizleyen yüzeyler tasarlanmıştır. Kendini temizleyen malzemelerin tasarımında faydalanılan “lotus etkisi", cam yüzeylerde ve boya malzemelerinde lekeleri önlemek amacıyla kullanılmaktadır.

Cansu SULUDERE