Biyomimikri nedir? En çarpıcı örnekleri nelerdir?

Biyomimikri, biyomimetik ya da biyotaklit (biomimicry), insanların tasarım sorunlarını çözmek ve umut bulmak için doğada bulunan stratejilerden ilham alan ve bu stratejileri taklit eden bir uygulamadır.

Biyomimikri, insan sorunlarını çözmek amacıyla taklit etmek veya ilham almak için doğanın, modellerini, sistemlerini, süreçlerini ve unsurlarını inceler. Biyomimikri terimi Yunanca yaşam anlamına gelen bios ve taklit etmek anlamına gelen mimesis kelimelerinden oluşur.

İnsanlık karşılaştığı zorlukları çözmek için her zaman ilham almak üzere doğaya bakmıştır. İlk insanlar avlanma, barınma ve hayatta kalma tekniklerini hayvanları çevreleriyle etkileşim halindeyken gözlemleyerek öğrendi. İnsanlar ayıların vahşi pençelerinden ve üstün avlanma içgüdüsünden yoksun olsalar da, onların tekniklerini taklit edebiliyorlardı. Ve insanlar giderek daha karmaşık mekanizmalar tasarlamaya başladıkça, doğayı örnek almaya devam ettiler.

Biyomimikrinin ilk örneklerinden biri, insan uçuşunu mümkün kılmak için kuşların incelenmesiydi. Leonardo da Vinci, bir ‘uçan makine’ yaratma konusunda hiçbir zaman başarılı olamamış olsa da, kuşların anatomisi ve uçuşu konusunda keskin bir gözlemciydi ve gözlemleri üzerine çok sayıda not ve eskizin yanı sıra çeşitli ‘uçan makinelerin’ eskizlerini yaptı. 1903 yılında ilk uçağı yapmayı ve uçurmayı başaran Wright Kardeşler de uçaklarının ilhamını uçuş halindeki güvercinlerin gözlemlerinden aldılar.

İnsan inovasyonunda doğayı taklit etme eylemi çok eskiden beri var olsa da, biyomimikri 20. yüzyılın sonlarında önemli bir çalışma alanı ve etik duruş olarak kendini göstermiştir. Amerikalı biyolog Janine M. Benyus, 90’ların sonunda “Biyomimikri: Doğadan Esinlenen İnovasyon” adlı kitabının yayınlanmasıyla hareketin tanınmış bir lideri haline geldi. O zamandan bu yana Benyus, bir çevre danışmanlık firması olan Biomimicry Guild’i ve kar amacı gütmeyen bir savunuculuk grubu olan Biomimicry Institute’u kurdu.

Bir sistem olarak doğal dünya, sistemlerinin kaynakları verimli ve sürekli bir şekilde yeniden kullanması ve geri dönüştürmesi nedeniyle sürdürülebilir olarak kabul edilir. Buna karşılık, teknolojimizin ve yaşam biçimimizin çoğu sürdürülebilir değildir. Bu da gerekli kaynakların düzenli olarak tükendiği ya da kalıcı olarak zarar gördüğü anlamına gelir. Benyus, bir soruna gerçek anlamda biyomimetik bir yaklaşımın doğanın sürdürülebilirliğini içermesi gerektiğini savunur.

Benyus’a göre biyomimikri:

Bir modeldir: Doğanın modellerini inceler ve onları taklit eder veya insan sorunlarını çözmek amacıyla tasarımlar veya süreçler için ilham kaynağı olarak kullanır.

Bir ölçüdür: İnsan yeniliklerinin doğruluğunu değerlendirmek için ekolojik standartları kullanır.

Bir akıl hocasıdır: Doğayı gözlemlemenin, değerlendirmenin ve değer vermenin yeni bir yoludur.

Öne çıkan biyomimikri örnekleri

Kambur balinaların göğüs yüzgeçlerindeki çıkıntılar suda aerodinamik bir akış yaratır. Bu çıkıntılar rüzgâr türbini kanatlarının şekline ilham vermişlerdir.

Örümcek ağı doğadaki en etkileyici tasarımlardan biridir. Örümcek ağı deseni, ön camların çatlaması ancak parçalanmaması için otomotiv endüstrisi tarafından taklit edilmiştir.

1941 yılında mühendis George de Mestral köpeğini gezdirirken her ikisine de minik dikenli bitkilerin yapıştığını fark etti. Büyüteç altında incelediğinde, yapışma özelliklerinin yüzlerce küçük kancadan kaynaklandığını gördü. Gözlemi, cırtcırt olarak bildiğimiz çok kullanışlı buluşun fikrini ateşledi.

Süper hidrofobiklik olarak da bilinen lotus etkisi, suyun yüzeyi ıslatamadığı ve basitçe yuvarlandığı Lotus çiçeğinin yapraklarında görülen etkidir. Bu yüksek iticilik, mumsu hidrofobik malzemelerle kaplanmış mikro çıkıntıların suyu ittiği düzlemin nano yapısından kaynaklanmaktadır. Kir parçacıkları da su molekülüne yapıştığı için bu aynı zamanda kendi kendini temizleme mekanizmasıdır. Bu mekanizma günümüzde boyalarda kullanılmaktadır.

Her yıl 100 milyon kuşun cama çarparak öldüğü tahmin edilmektedir ve bunun nedeni kuşların bu şeffaf yapıyı fiziksel bir bariyer olarak algılamamasıdır. Bu sorunu çözmek için bir şirket, kuşların gördüğü ve bu nedenle kaçındığı örümcek ağlarındaki UV yansıtıcı ipliklerden ilham alarak biyomimetik kuş dostu cam geliştirdi.