Biyomimikri ya da biyomimetik, terminolojik olarak yaşam “βίος” (Biyo) ve imite eden, esinlenen ya da taklit eden anlamına gelen “μίμησις” (mimikri) kelimelerinden türemiştir. Temel felsefesi yaşama karşı saygıdır ve doğada milyonlarca yıldır evrimleşerek gelişmiş olan tasarım prensiplerini kullanarak sürdürülebilir çözümler geliştirmeyi hedefler. İnovatif bir tasarım biçimi olan Biyomimikri, mimari, enerji, sağlık ve ulaşım gibi hayatlarımızı şekillendiren alanlarda doğadan esinlenen çözümler sunmaktadır. Günümüzde doğadan ve doğal yaşamdan esinlenen modern dünyanın, tasarım problemlerini nasıl çözdüğü hakkında ipuçları veren biyomimikri ile ilgili her şey bir arada…
1. Tekstil ve Uzay İçin Biyomimikri
Doğanın, insanın yaşamı ve geleceği için bir gereklilik olduğu aşikardır. Bunun en şirin ve tutucu örneği ise, gekolardır. Tek bir ayağında yaklaşık 2 milyon kalın tüy bulunan gekolar, ayak tabanlarında ki spatula ucunu andıran kıllar sayesinde en düz yüzeylere bile kusursuzca tutunabilmekteler. Yapılan araştırmalar bu tüylerin aşağı bastırıldığında yapışıp, yukarı doğru çekildiğinde ise kolayca ayrılabilir bir yapıda olduğunu gösteriyor. Gekoların bu özelliklerinden ilham alan araştırmacılar ise çeşitli çalışmalar yaparak istenen yüzeyde sabitlenebilecek kumaşlar üretmeyi hedefliyor. Ayrıca uzayda kullanılan robotların çeşitli yüzeylerde daha rahat hareket edebilmesi, çeşitli yüzeylere tırmanabilme ve tutunabilme özelliklerinin geliştirilmesi için bilim her zaman olduğu gibi bir kez daha doğadan yardım alacakmış gibi görünüyor.
2. Kendi Kendini Soğutan Bina
Hayatı taklit eden bir mimari olarak ele alınan biyomimikri, doğada var olan organizmalardan çok, sahip oldukları formların ortaya çıkarttığı işlevsellik ile ilgileniyor. Bunun en güzel örneklerinden biri olan Eastgate binası, Zimbabwe Harare’de 1996 yılında Mick Pearce ve Arup mühendisleri tarafından eşsiz bir teknoloji ile yapıldı. Çalışmalara göre termit yuvalarında kullanılan havalandırma sistemlerinden esinlenilerek, bina kendi kendisini soğutan bir doğal havalandırma sistemi ile inşa edildi. Sonuçlar oldukça etkili oldu, bu bina benzer büyüklükteki yapılara göre %65 e varan enerji tasarrufu ile klima ünitelerine gerek kalmaksızın yapıyı soğutmakta oldukça başarılı görünüyor. Kayıtlara göre, açıldıktan sonraki ilk beş yıl içinde yaklaşık 3,5 milyon Amerikan Doları tutarında bir tasarruf edilmiş olması, termitlerin ve dolayısıyla doğanın mimari zekâsını açıkça ortaya koyuyor.
3. Dünyanın En Çevre Dostu Binası
Çin’in Guangzhou kentinde, sürdürülebilirlik açısından ödüllü bir yapı olan Pearl River Kulesi biyomimikrik yapısı ile dikkatleri üstüne çekiyor. Tamamen kendi kendine yetecek bir kapasitede olan bu yapı hakkında en önemli şey ise her açıdan doğadan ve biyomimikri ilkelerinden esinlenen bir tasarım anlayışına sahip olmasıdır. Skidmore, Owings & Meriil’s tasarım ekipleri tarafından deniz süngerlerinin galonlarca suyu içine alabilen yapılarından esinlenilerek işe koyuldukları söyleniyor. Ekip, 71 katlı ve 309.6 metre yüksekliğinde ki Pearl River kulesininin yapımını 2011 yılında tamamladı. Gözenekli ve geçirgen tasarımı ile dışardaki rüzgarlardan elektrik üretimi sağlayan rüzgar türbinleri ve stratejik olarak yerleştirilmiş güneş enerjisini absorbe eden fotovoltaik güneş panelleri ile etrafında ki doğal kaynakları kullanmak açısından Pearl River bir deniz süngerini aratmıyor.
4. Eyfel Kulesi’nin Gizli Sırrı
Her yıl milyonlarca turist tarafından ziyaret edilen ve Fransa’nın sembolü haline gelmiş olan Eyfel Kulesinin gizli bir sırrı var. Hakkında yazılan her şey bir yana, bu mühendislik ve tasarım harikası yapının sırrı ise, özünde doğadan gelen insanın uyluk kemiğinden esinlenen mimari yapısını borçlu olduğu biyomimikri. Sahip olduğu mimarisi, insan uyluk kemiğinin yapısal olarak taklit edilmesi sayesinde boyutlarına göre oldukça az çelik kullanılmış olması, dayanıklılık ve esneklik açısından bu yapıyı oldukça kuvvetli yapmayı başarıyor. Tasarımı ve özel yapım teknikleri ile aslında biyomimikrinin en göz alıcı örneklerinden biri olmayı başaran Eyfel Kulesi 1889 yılında tamamlandı. Günümüzde hala tüm ihtişamıyla ayakta durmaya devam eden bu yapının, 300 metre olan boyu ile yapıldığı dönemin en uzun yapısı olduğunu belirtmekte de fayda var.
5. Ses Sorununa Biyomimikri Çözümü
Japonya’da, “Sanyo Shinkansen” firması tarafından 1959 yılında geliştirilmeye başlanan “mermi tren” lakablı tren modelleri 2000’li yıllara gelindiğinde 300 km yapabilecek kapasiteye getirildi. Tren lakabına yakışır bir şekilde hızı ile ulaşımı kolaylaştırıyordu, fakat devriyeye başladığı ilk günden itibaren ciddi bir problem ile karşı karşıya kaldı. Dar bir tünele her girişinde hızı sebebi ile devasa ses patlamaları ortaya çıkartarak çevrede ki hayatı kötü etkilemekteydi. Bu ses sorunu dayanılmaz boyutlar almaya başlayınca sorunu çözmesi için şirketin mühendisi Eiji Nakatsu göreve atandı. Aynı zamanda bir kuş gözlemcisi olan Nakatsu, yalıçapkını olarak bilinen kuşun suya dalarken hiç su sıçratmadığı ve böylece sudaki avını korkutmadan avlanmayı başardığını fark ederek, gagasının tasarımını bu trene uyarladı. Bu oldukça özgün gagadan ilham bulan yeni tasarım sadece trenin ses sorununu ortadan kaldırmakla kalmadı, üstelik artık tren %15 daha az elektrik kullanarak %10 daha hızlı seyahat ediyor.
6. Enerji Kaynakları İçin Biyomimikri
İlk bakışta rüzgar tribünleri ile balinaları bağdaştırmak pek anlamlı gelmiyor olabilir. Fakat denizin devlerinden olan bir kambur balina suyun direncini en aza indirgeyen ve de kontrollünü arttıran yüzgeçlerini eğerek, boyutlarına rağmen büyük bir zarafet içinde suda ilerleyebilir. Bu dev memeli yenilenebilir teknolojide ilham kaynağı olmayı başaran “tüberkül” adı verilen, taraklanmış kenarlı ve türbülansı azaltan bir tür yüzgeç yapısına sahiptir. West Chester Üniversitesi’ndeki bilim adamları durumdan ilham alarak, taraklı yapıda kanatları olan bir tribün ürettiler. Bu türbinlerin 17 mph’de ve 10 mph’de aynı enerjiyi üretebildiğini göstermek için bu tüberkülleri birtakım fanlar ve türbinler üzerinde taklit ettiler. Rüzgar direncini düşürerek türbinin dönme açısını yaklaşık %40 arttırmayı başarmaları sonucu, daha önce rüzgar açısından verimsiz görünen alanlarda dahi havayı kullanarak enerji üretmek mümkün görünüyor.
7. Çölde Su Üretmek İçin Biyomimikri
Dünyanın en kurak bölgelerinden biri olan Namibya Çölünde bu su sorunu çekmediği fark edilen bir böcek türü, Pak Kitae adındaki genç araştırmacının ilgisini çeker. Seul Ulusal Teknoloji Üniversitesi’nden Pak Kitae, Kurak çöl ortamlarında yaşayabilen bir tür olan Namibya böceğini incelemeye koyulur. Namibya böceği sis çöktüğünde veya gece vakitlerinde, sırtını havaya kaldırarak kabuğuna çarpan nemi ve su damlacıklarını aldığı pozisyon sayesinde toplayarak, damla yeterli büyüklüğüne ulaştığında ağzına doğru akmasını sağlar. Durumu fark eden Kitae, bu böcekten yola çıkarak ortaya yeni bir tasarım sunar. “Dew Bank” Çiy Toplama Makinası adında ki bu tasarım Namibya böceklerinin su toplama sistemini taklit ediyor. Bir gecede yoğunlaşan suyu içinde biriktirerek yaklaşık bir su bardağı kadar su toplayabiliyor. Kimine göre pek yeterli olmayabilir fakat çölde olduğumuzu unutmamakta fayda var.
8. Nasa ve Biyomimikri İş Birliği
Nasa’nın Langley Araştırma Merkezi’nde yürüttüğü deri araştırmaları, yeni lifler ve dokuma teknikleri ile suya en az direnç gösterecek yeni yüzücü kıyafetleri üretiliyor. Bu üretilen yüzücü kıyafetlerinin tatlı ilham perileri ise köpek balıkları olmuş. Köpek balığı derisinin içerdiği şeritlerin dikey su girdapları ve su spiralleri oluşturarak, balığın vücudunun suyu daha iyi kavradığını ve su direncini azalttığını ortaya çıkmış. Araştırmacılar, derinlerin doğasını taklit ederek yüzücülerin giydiği kıyafetlerin suyun sürtünme direncini %8 kadar azaltmayı başarmışlar. Bu sayede yapılan biyomimikrik geliştirmeler ile yüzücülerin su içinde daha hızlı hareket etmelerini sağlayacak yeni mayo tipleri üretildiğini belirtiyorlar. Langley Araştırma Merkezi araştırmacıları zamanla bu teknolojinin daha da ileri gideceği ve hatta uzay kıyafetlerinde de kullanabileceği görüşünde hemfikirler.
9. Biyomimikri’nin En Ticari Hali Velcro
Pek çoğumuzun laptopunun adaptör kablosunda ya da küçüklüğünde ayakkabısında bulunan ve çok yakından tanıdığımız bir şey aslında velcro. Kabloları ya da ayakkabıları kolayca bağlamamıza yarayan diğer bir adı cırt cırtlı bant olan velcro aslında biyomimikrinin en tanınınmış ve ticari olarak en başarılı örneğidir. 1941 yılında Alpler’den dönmekte olan İsviçreli mühendis George de Mestral, köpeğinin tüylerinin dulavrat otu ile kaplanmış olduğunu fark edince merakı üzerine bu otlardan birini mikroskop ile incelemeye karar verir. Gözlemleri sırasında bu otun kancayı andıran ve çeşitli kumaşlara kolayca takıldığını fark eder. Mestral, üzerinde yıllarca çalıştıktan sonra bugün cırt cırtlı bant olarak bildiğimiz keşfe imza atarak Eylül 1955’te buluşunun patentini alır.
10. Biyomimetik ile Tekstil Sektörüne Temiz Çözüm
Yapılan araştırmalara göre Morpho Rhetenor Kelebeği kanatlarındaki çok katmanlı tabakalar ve boşluklar sayesinde, çok hassas bir düzen ile dizilmiş olan fotonik kristal bir yapı oluşturur. Yapısı nedeniyle ışığın mavi hariç diğer bütün dalga boylarını geçirerek, kelebeğin kanatlarının parlak mavi renkte görünmesine neden olur. Kelebeğin bu özelliğinden yararlanan Teijin Fiber Corporation firması, “Morphotex” markası adı altında eşsiz renkli kumaşlar üretiyor. Konvansiyonel tekstildeki en toksik atıklardan birisi olan renk pigmentlerine alternatif olarak kullanılan bu kumaşlar, çeşitli renkleri üretilerek tekstil alanına farklı ve daha temiz bir boyut katmayı başarıyor. Tüm bunlar ele alındığında, doğanın ve doğal yaşamın hayatta kalmaya karşı tutumu, binlerce yıldır olduğu gibi, hayatımızı daha iyi koşullar altında yaşamak için bizlere ilham olmaya devam ediyor.
