Doğadan İlham Alan İnovasyon: Biyomimikri

Biyomimikri

Aslında yeni bir kavram olan ama fikir olarak bir o kadar eskiye dayanan Biyomimikri, doğanın işleyişi hakkında bize bambaşka bir pencere açıyor.

Örümcek ağının esnekliği, deniz kabuğunun sağlamlığı, yusufçuk böceğinin havada asılı kalması gibi birçok canlı davranışı ve özelliği insanları her zaman etkilemiş ve merak uyandırmıştır. Bunun sonucunda da Biyomimikri kavramı ortaya çıkmıştır.

İnsanlar doğanın bir parçasıdır ve var olduğundan beri her alanda doğayı kullanmıştır. Biyomimikri doğayı kullanmaktan ziyade onun gibi davranmayı amaçlamıştır. Bu yüzden de daha büyük bir önem taşımaktadır. Aslında daha sağlam, daha güvenilir, daha işlevsel ve daha az maliyetle üretim yapmak adına doğanın tasarımlarından etkilenilmektedir.

Yüzyıllardır doğanın düzeni kusursuz bir şekilde işlemektedir. Bu kusursuzluk ortaya çıkan her türlü problemin kendi içinde çözülmesini sağlamaktan geçmektedir. Doğa kendi içinde bu başarıyı yakaladıysa onu neden örnek almayalım diye düşünerek ortaya atılmış bir fikirdir Biyomimikri (İng: Biomimicry). Bu fikrin ilk örneği muhteşem deha Leonardo da Vinci’nin buluşlarında görülmüştür. Kuşların kanatlarını ve çırpınışlarını gözlemleyen Vinci, ilk uçan makineyi icat etmiştir. Onu daha sonra Wright kardeşlerin güvercin kanadından esinlenerek ilk motorlu uçağı uçurmaları izlemiştir.

Janine Benyus
Janine Benyus

Biyomimikri terimsel anlamda ilk kez 1997 yılında Janine M. Benyus tarafından yayımlanan “Biomimicry: Innovation Inspired by Nature” adlı kitabında kullanılmıştır. Temeli ne kadar eskiye dayansa da hak ettiği yerde olamadığı için yeni bir alanmış gibi görülmesine neden olmaktadır. Tarihsel süreç boyunca da biyomimikrinin kullanım alanı yaygınlaşarak yenilikçi bir disiplin olmuştur. Zaman zaman bilim olarak görülse de aslında henüz disiplinsel bir yaklaşımdır. Biyomimikri kavramının altında, temel kavramlar olarak söylemek gerekirse tasarım, biyoloji, mühendislik ve pazarlama yatar. O yüzden bu tanımı sadece çözüm odaklı değil de süreç bazında da düşünmek gereklidir.

Biyomimikri nedir?

Biyomimikri (veya biyomimetik), doğadan ilham alarak ya da doğayı taklit ederek insan problemleri ve ihtiyaçları için çözüm üreten bir disiplindir. Bu disiplin sadece elde edilen somut ürünün ya da çözümün değil kullanılan sistemi ve aşamaların tamamını da içermektedir. Biyo kelimesi Latin dilinde “yaşam” anlamına gelirken mimesis kelimesi de “taklit etmek” anlamına gelmektedir. Yani insanların karşılaştıkları sorunları çözmek için doğayı örnek alarak; başka bir deyişle doğadan esinlenerek çeşitli buluşlar yapmasıdır. En basit örneği hızlı tren modelini yaparken yalıçapkını kuşunun gagasından esinlenilmesidir. Türkçe karşılığı Biyotaklit olarak bilinmektedir. Aslında Biyotaklit doğadaki canlıların yaşadıkları ortama uyum sağlamak ve hayatta kalmak için yaptıkları bazı davranışlardır. Ağaç kurbağasının yeşil renkli olması ve biraz yaprağa benzemesi, çalı çekirgelerinin, çalı ve bir ağaç sapına benzemeleri biyotaklite örnektir. Buradaki biyotaklit örnekleri doğadaki canlıların kendi içinde olan taklitlerdir. Buradan yola çıkarak insanların doğadan ilham alması veya taklit etmesi de biyotaklite örnek olarak gösterilip tanımsal olarak farklı bir kelimeye ihtiyaç duyulmamıştır.

Biyomimikriye yönelmedeki temel amaç az şey harcayarak çok şey üretmek. Bu müthiş tasarrufa doğadan örnekler verecek olursak:

  • Kutup balıkları ve kurbağalarının soğuk nedeniyle donup sonrasında tekrar hayata döndüklerinde organlarının buz nedeniyle hasara uğramaması
  • Bukalemun ve mürekkep balıklarının bulundukları ortama göre renk ve desenlerini anında değiştirebilmeleri
  • Kuşların, karıncaların, arıların ve kaplumbağaların hiçbir cihaz kullanmadan yön tayin edebilmeleri ve uçuşlar gerçekleştirebilmeleri
  • DNA sarmalının bilgi depolama kapasitesi
  • Yarasanın çok frekanslı ileticisinin insanların yaptığı radardan daha verimli ve duyarlı olmaları
  • Arı kuşlarının 10 gramdan daha az bir yakıtla Meksika Körfezi’ni geçebilmeleri
  • Midyelerin kayalara yapışma güçleri
  • Yusufçukların en iyi helikopterlerden bile daha iyi manevra yapabilmeleri
  • Termit kulelerinde bulunan iklimlendirme ve havalandırma sistemlerinin, donanım ve enerji sarfiyatı bakımından insanların yaptıklarından çok daha üstün olmaları
  • Yaprakların fotosentez işlemi ile, yılda 300 milyar ton şeker üretimi yaparak dünyanın en büyük kimyasal işlemini gerçekleştirmesi,

şeklinde devam eden örnekleri arttırmak mümkündür.

biyomimikri
biyomimikri

Biyomimikri’yi ayrıca tek bir örnek üzerinden şöyle açıklayabilirim: Yapılan son araştırmaların birinde MIT’den üç öğrenci (Forrest Liau, Vyom Sharma ve George Whitfield) güneş enerjisinden faydalanmak için kurulan güneş panelleriyle ilgili bir araştırma yapmışlardır. Amaç bu panellerle daha çok enerji elde edebilmektir. Bunun için doğadan seçilebilecek en güzel materyali Helianthus annuus‘u, yani Ayçiçeği (İng: Sunflower, Türkiye’de bazı yörelerde: Günebakan)’ni seçmişlerdir. Bu çiçekler çoğumuzun bildiği üzere Güneş ışığına yönelim yapmaktadırlar (heliotropizm). Bütün gün Güneşi 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.

Teknolojik olan birçok şey doğallıktan maalesef uzak gözükmektedir. Teknoloji ile elde edilen birçok şey doğal değildir algısı insanlar arasında oldukça yaygındır. Aslında Biyomimikri kavramı işte tam da bu noktada bu algıyı değiştirebilir. Doğa ve teknolojinin birlikte uygun ve doğru kullanıldığında aslında ne kadar faydalı olabileceğini göstermektedir. Kişisel konuşmak gerekirse Biyomimikri insanların üretim ve dizayn yaptığı aşamalara geniş açıdan bakmalarını sağlayan ve tesadüfi buluşlara da yer vermesi bakımından oldukça önemli olduğunu düşünüyorum.

Kaynaklar: Biomimicry, Robaid, AskNature, Biomimicry News, Bilim ve Teknik