Teknolojinin Doğadan İlham Alarak Geliştirdiği Biyomimetik Biliminden 24 Çarpıcı Örnek

Japonya’nın hızlı trenlerini tasarlayan Eiji Nakatsu adlı mühendis, trenin daha hızlı gidebilmesi için balıkçıl kuşlardaki yöntemi fark eder ve bunu hızlı trene uygular. Gökyüzünden diklemesine suya çok hızlı dalabilen bu kuşların gagalarının hızı artırdığı tespit edilmiş. Eiji Nakatsu’nun aynı zamanda bir kuş bilimleri uzmanı olduğu bilinir.

Bir yusufçuğu ilk gördüğümüzde helikoptere ne kadar da benzediğini fark etmemek pek olası değil. Biz ona yerel dilde helikopter böceği desek de o helikopterlerden önce de vardı. Uçuş stili ve denge sistemiyle helikopter firmaları yusufçuğu tasarımlarına adapte etmişlerdir.

Günümüzde hızla gelişen robot teknolojisi daha çok böceklerin sistemlerini inceleyip elektronik sisteme uyarlama uğraşındadır. Artık bir karınca ve sinek büyüklüğünde robotlar yapılabilmektedir. Sinekler gibi uçabilen, karıncalar gibi istenilen her yere girebilen, örümcekler gibi tavanda yürüyebilen robotlar şu an yapılabiliyor ve gelişmiş ülkelerin önemli endüstri kuruluşları da bu çalışmalara büyük önem veriyor.

Ses hızını aşmayı başarabilen İngiltere-Fransa ortak yapımı Concorde uçaklar ilk uçuş denemesini 1969’da yapmıştı. Tasarımında yunusların burun kısmı etkili olmuş, bunun nedeniyse havanın bu sayede dış yüzeyde yaptığı sürtünmeyi azaltmasıymış. Kuyruk yüzgeci suyun yüzeyinde motor görevi gören yunusların bu özelliğinden de esinlenen mühendisler Concorde’un motorlarını arkaya yerleştirmişler. Bu uçakların 2003 yılında üretimi durmuştu.

Bir gün İsviçreli mühendis Georges de Mestral’ın kıyafetlerine bu bitkiler takılır. Mestral, kıyafetlerini bu bitkiden ayırmanın hiç de kolay olmadığını görünce hemen aklına bir fikir gelir ve bunu giyim endüstrisinde kullanmaya karar verir. Aynı kenetlenme sistemini oluşturur ve Velcro bantları şimdi astronot kıyafetlerinde de kullanılır hale gelir.

Saniyede 200 bin titreşimli ses dalgaları yayabilen yunuslar bu özellikleri sayesinde rotalarındaki cisimlerin hızlarını, büyüklüklerini, şeklini bilebilirler. Sonar sistemi de aynı prensibe dayanarak icat edilmiştir.

Yunusların burun çıkıntısını örnek alan tasarımcılar yunusların bu sayede suyu daha iyi yardıklarını tespit etmişler ve gemilere de bu yöntem uygulanmıştır. Bu aynı zamanda önemli miktarda enerji tasarrufu da sağlıyor.

Sesten hızlı uçabilen Mc Donald Douglas’ın ‘Orient Express’ modeli, kedi balığının hidrodinamiğe elverişli şeklini esas alarak uçarken karşılaştığı hava direncini en az seviyeye çekmeyi başarmıştır.

Zayıf bir görme kapasitesine sahip yarasaların yaydığı titreşimler engellere çarpıp geri döner ve bu yöntemle hareket tarzlarını belirlerler. Radarın çalışma şekli de aynı sisteme dayanır.

Yusufçuk yine başrolde. Milimetrenin 3000’de 1’i kalınlığındaki kanatları bu kadar ince olmasına rağmen dayanıklılığıyla dikkat çeker. Dayanaklı olma sebebiyse kanatlarının bine yakın bölmelerden oluşması. Bu bölmeler sayesinde uçarken yırtılmalar yaşanmamaktadır. Münih Olimpiyat stadının çatısı da aynı yöntemle inşa edilmiştir.

İlk uçaklar yapılırken mühendisler havadaki akımların neden olduğu titreşimlerin uçağa zarar vermemesi için uçak kanatlarının uçlarını ağırlaştırmışlardı. Yusufçuğun kanatlarındaki hücreler de yoğunlaşarak aynı sistemi görüyor.

Nautilus isimli deniz canlısı suya dalmak istediğinde vücudunda bulunan içi boş odacıkları su ile doldurur. Yüzeye çıkmak istediğinde ise, ürettiği özel bir gazı bu dalış hücrelerine pompalar ve suyun boşalmasını sağlar. Denizaltılarda da Nautilus’taki gibi dalış odaları yapılmakta, içeri alınan suyun boşaltılmasında ise su motorlarından faydalanılmaktadır.

Teleskoplar, gök cisimlerinden gelen ışıkları daha iyi çekebilmek için altıgen şeklindeki aynaları kullanırlar. Bu şekil geniş bir görüş alanı, yüksek kalite ve genel yapının kuvvetli olmasını sağlıyor. Tıpkı peteklerinde olduğu gibi arıların da gözleri altıgenlerden oluşuyor ve incelemelerde arılar ve peteklerinden yararlanılmıştır. 2024’te Şili’deki Atacama Çölü’ne inşa edilecek dünyanın en büyük teleskobu da aynı yöntemle yapılacak.

Balinalar çifte bölmeli ve geniş bir kuyruğa sahiptir. İki ayağı birleştiren paletler ise yüzücünün suyun içinde bir balina gibi aşağıdan yukarı kıvrılarak yüzmesini sağlar. Bu, hızlı dalış için ideal stildir.

Karda daha rahat yürüyebilmemizi sağlayan kar ayakkabılarının tasarımında tavşan ayaklarından esinlenilmiştir. Tavşanların arka ayaklarının geniş, uzun ve yayvan olması kardaki hareket kabiliyetlerini arttırıyor, aynı sistemin kullanıldığı kar ayakkabılarıyla da insanlar karda daha rahat hareket edebiliyor.

Bonn Üniversitesi’nden Dr. Wilhelm Barthlott, mikroskop altında yaptığı incelemelerde, en az temizlik gerektiren yaprakların en pürüzlü yüzeylere sahip olduğunu fark etmiştir. Dr. Barthlott, bunların en temizi olan Lotus bitkisi üzerinde, bir çivi yatağı gibi minik noktalar olduğunu buldu. Bir toz ya da kir zerresi yaprak üzerine düştüğünde, belli belirsiz biçimde bu noktalar üzerinde iki yana sallanır. Bir damla su, bu minik noktalar üzerinde yuvarlanınca zayıf şekilde tutunmuş olan kiri alıp götürür. Bitki, kendi kendini temizleyen bir yaprağa sahiptir. Bitkinin bu özelliği araştırmacılara ilham kaynağı olmuş ve LOTUSAN adında, 5 yıl kendisini temiz tutacağı garantisi verilen dış cephe malzemesi üretilmiştir.

MIT’den üç öğrenci güneş enerjisinden faydalanmak için kurulan güneş panelleriyle ilgili bir araştırma yapmışlar. Amaç bu panellerle daha çok enerji elde edebilmektir. Bunun için doğadan seçilebilecek en güzel materyali, Ayçiçeği’ni (Günebakan) seçerler. Bütün gün Güneş’i en iyi alabileceği açıyla duran bu bitki gibi güneş enerjisi panellerinde de benzer bir yapı oluşturmak amacıyla incelemelerini sürdürmüşlerdir. Bunu bir çiçek yaparken yönlendirilebilen bir güneş paneli neden yapamasın fikriyle bu panellere Güneşi algılayabilecek parçacıklar yerleştirilmiştir. Bu mekanizmanın yaptığı tek şey güneşli ve gölgeli kısımlar arasındaki sıcaklık farkını anlayarak yön belirlemesidir. Bu parçalar hiçbir elektriksel güce veya kaynağa ihtiyaç duymamaktadırlar. Tamamen pasif olan bu sistem sayesinde elde edilen enerji miktarı artmıştır.

Bir jet motoru bir ucundan havayı emerken diğer ucundan büyük bir hızla dışarı bırakır. Motorlarının egzozlarından yüksek hızla çıkan hava özel kanallar aracılığıyla yere doğru püskürtülür. Bu sistemle Hamier uçaklar dikey iniş-kalkış yapabilirler. Mürekkep balığında cep benzeri iki açıklık bulunur. Bu açıklıklardan alınan su, kuvvetli kaslardan oluşan esnek bir torbaya alınır. Torbada arkaya doğru açılan kanaldan kasların kasılmasıyla kesedeki su büyük hızla kanaldan atılır ve düşmanlardan kaçabilmek için 32 km’ye varan hızlara ulaşabilir.

Mercedes, tavukların oto kontrol sisteminden yararlanmıştır. Tavukların başlarının düzenli bir şekilde ritmik hareket etmesinden ilham alan Mercedes, çok konuşulan bir reklam filmiyle de bu özelliğini tanıtmıştı.

Almanya Bremen’deki Uygulamalı Bilimler Üniversitesi araştırmacıları gemi yüzeylerine yapışan su yosunları, midyeler gibi unsurların paslanmayı hızlandırdığı ve suyun geri itme kuvvetini artırmasından dolayı köpekbalıklarının deri yüzeyini örnek almışlardır. Köpekbalığı derisine söz konusu maddelerin yapışmadığı görülmüştür. Çünkü derideki sert pullar birbiri üzerinden yalıtım yaparak altındaki elastiki deriyle birlikte bu sistemi destekliyordu. Bilim insanları köpek balıklarının bu özelliğini silikondan bir deri ile tasarlayınca gemi endüstrisindeki önemli bir sorun da çözülmüş.

Sonbahar da geliyorken gökyüzünde daha sık göreceğimiz bir manzara. Kuşların V şeklinde uçma nedenleri enerji tasarrufunu sağladığı içindir ve bu uçak tasarımlarına da ilham olmuştur.

Geçtiğimiz günlerde Google tarafından satın alınan Boston Dynamics’in insansı robotunun laboratuvar dışındakini testini izlemiştik. Robot teknolojisi her yönüyle insansı özelliklere daha da yakın olma uğraşına devam ediyor.