Milyonlarca yıllık evrim, etrafımızdaki dünyayı şekillendirdi ve birçok inanılmaz şey yarattı. Biyomimikri, doğadaki bir özelliği gözlemlediğimiz ve insan teknolojisi ve tasarımı için onu veya bir kısmını kopyaladığımız zamandır. Eylem halindeki biyomimikrinin çok sayıda mükemmel örneği vardır.
Biyomimikri, insan faaliyetinin birçok sektörüyle ilgilidir. Tıptan araştırmaya, endüstriye, ekonomiye, mimariye, şehir planlamasına, tarıma ve yönetime kadar. Bu liste ayrıntılı değildir çünkü biyo-taklit her şeyden önce bu uzmanlık alanlarına nasıl yaklaştığımızla ilgili bir sorudur. Bu nedenle, az ya da çok doğrudan tüm sektörlere uygulanabilir.
Biyomimikri kavramı, temel bir fikre dayanmaktadır: doğa, hiçbir atık üretmeden her zaman ekonomi ve verimlilik ilkelerine göre çalışır. Lavoir'in "hiçbir şey kaybolmaz, hiçbir şey yaratılmaz, her şey dönüştürülür" dediğini hatırlıyor musunuz? Fikir bu. Uygulama alanı ne olursa olsun, biyomimetik felsefesi, küresel bir sorumlu ve sürdürülebilir kalkınma Bu, gezegenin kaynaklarının kullanılma şeklini dengelemeyi amaçlar.
İçindekiler
Biyomimikri nedir?
Biyomimikri (adından da anlaşılacağı üzere canlıların taklit edilmesidir), doğal seleksiyondan ve doğanın benimsediği çözümlerden ilham alarak ilkeleri insan mühendisliğine aktarmayı amaçlar. Doğada bulunan tasarım ve fikirleri taklit ederek insanın karşılaştığı zorluklara çözüm üretme yöntemidir. Her yerde kullanılır: binalarda, araçlarda ve hatta malzemelerde.
Bir yaklaşım olarak biyomimikri, doğadan neler öğrenebileceğimize doğru güzel bir yolculuktur ve bu süreçte doğal dünyayla ilişkimizi ve bağlantımızı güçlendiririz. Bu, tüm insanlar ve tüm türler için daha sürdürülebilir, daha sağlıklı ve eşitlikçi bir dünya yaratmanın hayati bir unsurudur. Bu nedenle, en dikkate değer örneklerden birkaçını özetlemenin eğlenceli olacağını düşündük.
10 Çocuklar ve Akademisyenler İçin Harika Biyomimikri Örnekleri
Biyomimikri, belirtildiği gibi, tasarımı iyileştirmek için doğadan ilham alan stratejiler kullanarak ilham için doğaya ve doğal sistemlere bakar. Adaptasyon ve evrim yoluyla, karakter milyonlarca yılını sorunlardan kurtulmak için harcar ve akıllara durgunluk veren bazı yeniliklerle sonuçlanır. Verimsizlik tek başına sürmez ve insan mühendisler ve tasarımcılar genellikle modern sorunlara çözüm ararlar.
İşte çocuklar ve akademisyenler için doğadan ilham alan tasarımdan etkilenen bilim, mühendislik ve yenilikçilikte biyomimikrinin bazı harika örnekleri.
- Mayo için Sharkskin taklidi
- Kingfisher kuşlarından ilham alan hızlı trenler (Disney'deki gibi)
- Kambur balinalara göre modellenen rüzgar türbinleri
- Böcekler ve kendi kendine dolan su şişeleri
- sürükleyici ağaçkakan gibi şok
- kafadanbacaklı kamuflajı
- Termitlerden ilham alan havalandırma sistemleri
- Kuşlardan İlham Alan Jetler
- Çapak ve Velcro
- Kelebek kanatları ve Güneş enerjisi
1. Sharkskin Taklit Mayo
Köpekbalıkları, denizlerin en büyük avcılarından biridir. Köpekbalıkları keskin koku alma duyuları ve hızla yenilenen dişleriyle tanınırken, yeni araştırmalar türün derisinin en evrimsel niş varlığı olduğuna işaret edebilir.
Köpekbalığı derisi, "dermal dişler" olarak bilinen sayısız üst üste binen pullarla kaplıdır. Hareket halindeyken, bu dermal diş etleri düşük basınçlı bir bölge oluşturur. Bu öncü girdap esas olarak köpekbalığını ileri "çeker" ve aynı zamanda sürtünmeyi azaltmaya yardımcı olur. Söylemeye gerek yok, böyle bir tasarım için pek çok uygulama var.
Bilim adamları çoğaldı dermal dişler mayolarda (artık büyük yarışmalarda yasaklanmıştır) ve teknelerin dibinde. Köpekbalığı derisinden ilham alan mayolar, 2008 Yaz Olimpiyatları sırasında tüm dikkatler Michael Phelps'in üzerindeyken medyanın büyük ilgisini çekti.
Speedo, 2008 Olimpiyatları için ünlü bir şekilde biyomimetik köpekbalığı derisini bir dizi mayoya dahil etti. Smithsonian'a göre, 98 Olimpiyatlarındaki madalyaların yüzde 2008'i köpekbalığı derisi mayo giyen yüzücüler tarafından kazanıldı. O zamandan beri, teknoloji Olimpiyat yarışmalarından men edildi.
Benzer şekilde, birçok iken su türlerin vücutlarında diğer deniz türlerini (midyeler gibi) barındırdığı bilinse de, köpekbalıkları tabiri caizse nispeten "temiz" kalırlar. Bu mikroskobik dermal dişler ayrıca köpekbalıklarının algler ve midyeler gibi mikroorganizmaları savuşturmasına yardımcı olur. Birleşik Devletler Donanması o zamandan beri gemilerde deniz büyümesini engellemeye yardımcı olmak için bu dış görünüm modeline dayanan Sharklet olarak bilinen bir malzeme geliştirdi.
2. Kingfisher kuşlarından ilham alan Hızlı Trenler (Disney'deki gibi)
Yalıçapkını kuşları, avlanmak için suya dalarak minimum su sıçratmasına izin veren özel gagalara sahiptir. Bu yeni burnu kullanan yeni nesil 500 serisi trenler yüzde 10 daha hızlıydı, yüzde 15 daha az elektrik tüketiyordu ve en önemlisi artık "patlama" yapmıyordu.
Japon mühendisler, yüksek hızlı mermi trenlerini yükseltmek gibi göz korkutucu bir görevi üstlendiklerinde, tasarımları talihsiz bir engelle karşılaştı. Sorun, bu trenleri istenen hızlara çıkarmak değil, trenlerin önündeki havanın yer değiştirmesinin yarattığı büyük miktarda gürültü idi. Trenler tünellere girerken, araçlar genellikle "tünel patlaması" olarak bilinen yüksek bir şok dalgası yarattı.
Şok dalgalarının gücü, birkaç tünelde yapısal hasara bile neden oldu. Bu patlamayı en aza indirmek için Japon mühendisler, sulara girerken minimum düzeyde sıçramaya neden olan Kingfisher kuş gagasını taklit ettiler. Bu yeni burun şeklini yaratan trenler yüzde 10 daha hızlıydı, yüzde 15 daha az elektrik tüketiyordu ve en önemlisi artık "bom" yoktu.
Bu tür yenilikçi sürece, biyonik bir yaprağın güneş ışığından hidrojen yakıtı ürettiği yapay fotosentez denir. Bu, güneşten gelen elektriği kullanarak suyu bölerek potansiyel bir küresel enerji atılımı olmayı umuyor.
Bu türden emisyon yoktur. yenilenebilir yakıt
3. Kambur Balinalardan Modellenen Rüzgar Türbinleri
Örneğin kambur balina, itiş gücü için engebeli, tüberkül yüzgeçleri kullanır ve bu oldukça mantığa aykırı görünür. Bu balinalar, yeni rüzgar türbini modellerini etkiledi.
Dünyanın en büyük balığı olarak bilinen balinalar uzun süredir okyanusta yüzüyor ve evrim onları süper verimli bir yaşam biçimi haline getirdi. Yüzeyin yüzlerce fit altına dalabilir ve orada saatlerce kalabilirler. Gözün görebileceğinden daha küçük hayvanlarla beslenerek iri boyutlarını koruyorlar ve hareketlerini son derece verimli yüzgeçler ve kuyrukla güçlendiriyorlar. Bunlar, kamburunun varlığı nedeniyle mümkün olmuştur.
Bir kambur balinanın ön yüzgeçlerindeki tüberkül adı verilen çıkıntılar, suyun yüzgeçler üzerinden nasıl aktığını etkiler. Suda aerodinamik akış oluşturur. Tüberküller, büyük boyutlarına rağmen yüksek hızlarda yüzmelerine izin verir.
Modern aerodinamik tasarımlarımızın birçoğu oldukça basit prensiplere dayanmaktadır. Optimum kaldırma ve minimum sürükleme elde etmek için düzgün kenarlar ve temiz çizgiler çok önemlidir. Bununla birlikte, hayvanlar aleminde pek çok tür olağanüstü kaldırma yeteneğine sahiptir.
Duke Üniversitesi, West Chester Üniversitesi ve ABD Donanma Akademisi'ndeki bilim adamları, bir balina yüzgecinin ön kenarındaki tümseklerin, sürtünmeyi yüzde 32 oranında azaltarak ve kaldırma kuvvetini yüzde 8 oranında artırarak verimliliğini büyük ölçüde artırdığını keşfettiler. Bu ayarlanmış kanatlar ayrıca, geleneksel türbinlerin saatte 10 mil hızla ürettiğiyle aynı miktarda gücün saatte 17 mil hızla üretilmesine yardımcı olur.
Şirketler bu fikri rüzgar türbini kanatlarına, soğutma fanlarına, uçak kanatlarına ve pervanelere uyguluyor.
4. Böcekler ve Kendi Kendini Dolduran Su Şişeleri
Bu noktada sır değil: suya erişim, herhangi bir sürdürülebilir genel olarak bu gezegendeki uygarlık ve yaşam. Dünyanın bazı yerlerinde göller ve nehirler gibi bol su kaynakları bulunurken, daha kurak iklimler sınırlı yağışla yetinmek zorunda.
Dünyadaki en zorlu ortamlardan birinde gelişen bir böcekten elde edilen teknoloji, yeni nesil temizliğe başlamaya çok yardımcı olabilir. su hasadı.
Namib Çölü'ne özgü kınkanatlılar (Stenocara böcekleri), benzersiz kabuk tasarımları sayesinde kuru ve sert ortamlarda su toplayarak hayatta kalırlar. Ayrıca “ana su toplayıcıları” olarak da bilinirler. Kanatlarını okyanus esintisine doğru çevirirler ve sırtlarındaki tümsekler su damlacıklarını ağızlarına doğru yönlendirir.
Mühendisler, benzer su toplayan ve su iten tümseklere sahip bir su şişesi yarattılar. Bu proje, su koruma çabalarına yardımcı olabilir ve kurak bölgelerdeki topluluklar için suyu daha kolay erişilebilir hale getirebilir.
Koruma veya topluluk planlama mesleklerindeki profesyoneller, bu biyomimikri mühendislik yöntemini içeren birden fazla su koruma projesine katılabilir. Dünya çapında yaklaşık 22 ülke havadan su toplamak için ağ kullanıyor, dolayısıyla verimlilikte böyle bir artışın büyük bir etkisi olabilir.
5. Bir Ağaçkakan gibi şoku emmek
Ağaçkakanlar olağanüstü kazma kapasiteleriyle tanınırlar. Yaratıklar gagalarını böcekleri aramak ve ayrıca hızlı ve güçlü gagalama nedeniyle kafa yaralanmalarına maruz kalmadan kendileri için köşeler oluşturmak için kullanırlar.
Ağaçkakanlar bu delikleri açarken, saniyede yaklaşık 1200 kez 22 yerçekimi çekimi (Gs) yavaşlaması yaşarlar. Bunu perspektife koymak gerekirse, şiddetli bir araba kazası bir yolcuya 120 G'ye eşdeğer bir güç verir.
Berkeley'deki California Üniversitesi'nde BT taramaları kullanılarak yapılan araştırma, ağaçkakanların mekanik şoku emmek için tasarlanmış dört yapıya sahip olduğunu keşfetti. Kuşun yarı elastik gagası, kafatasının arkasındaki "süngerimsi kemik" malzemeden oluşan bir alan ve beyin omurilik sıvısı, bu sarsıntının meydana gelme süresini uzatmak için uyum içinde çalışır ve bu nedenle titreşimi engeller.
Bu yapılara dayanarak, havacılık ve uzay mühendisleri genellikle bu yapıları, arızalanmadan önce daha fazla kuvvet emebilen göktaşı dayanıklı uzay aracı ve uçak kara kutuları tasarlamak için kullanırlar. Bu doğal tasarım, uçak ve havacılık mühendislerinin gelecekte daha kaliteli teknoloji geliştirmelerine de yardımcı olabilir.
6. Kafadanbacaklı Kamuflajı
Mürekkep balıkları, tüm kafadanbacaklılar gibi, parıldama (biyolüminesans) ve cilt rengini değiştirme yeteneğine sahiptir. Bu kamuflaj kapasitesi, yırtıcılardan saklanmalarını sağlarken, biyolüminesans, bir eşle iletişim kurmalarına ve/veya onları cezbetmelerine olanak tanır. Bu karmaşık davranış, özelleşmiş deri hücreleri ve kaslarından oluşan bir ağ tarafından üretilir.
Houston Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, çevresini algılayabilen ve sadece saniyeler içinde eşleştirebilen benzer bir cihaz yaptılar. Bu erken prototip, aktüatörler, ışık sensörleri ve reflektörler kullanan esnek, pikselli bir ızgara kullanır. Işık sensörleri çevredeki bir değişikliği algıladığında ilgili diyota bir sinyal gönderilir.
Bu, bölgede ısı oluşturur ve termo-kromatik ızgara daha sonra renk değiştirir. Bu insan yapımı "cildin" hem askeri hem de ticari uygulamaları olabilir.
7. Termitlerden İlham Alan Havalandırma Sistemleri
Termitler, yıkıcı özellikleri nedeniyle genellikle kötü bir şöhrete sahiptir. Bununla birlikte, termitler, gezegendeki soğutma için en ayrıntılı havalandırma sistemlerinden bazılarını yaratmalarıyla ünlüdür. En sıcak yerlerin bazılarında bile, bu termit höyüklerinin içi son derece soğuk kalır. Dışarıdaki sıcaklık gün boyunca düşükten yükseğe çılgınca sallanırken, bir termit ininin içi rahat bir sıcaklıkta sabit kalır.
Karmaşık bir kasıtlı hava cepleri ağı kullanan tümsekler, konveksiyon kullanarak doğal bir havalandırma sistemi oluşturur. Bu, inşaat ve mimarlık profesyonellerinin doğal unsurları nasıl kullanabileceğinin bir örneğidir ve sürdürülebilir malzemeler sıcak iklimlerde bir bina projesinin güvenliğini ve kalitesini artırmak için.
Örneğin, Zimbabve, Harare'de bulunan ve 333,000 fit kare yüksekliğindeki East Gate Alışveriş Merkezi, ısıtmak ve soğutmak için geleneksel binalara göre yüzde 90 daha az enerji kullanıyor, büyük bacaları, odanın sıcaklığını düşürmek için geceleri soğuk havayı doğal olarak çekiyor. yer döşemeleri, tıpkı termit yuvaları gibi.
8. Kuşlardan İlham Alan Jetler
Kuşlar, V şeklinin kullanılmasıyla uçuş mesafelerini yüzde 70'ten fazla artırabilir. Bilim adamları, bir kuşun kanatlarını çırpmasıyla bir sürünün tanıdık V-formasyonunu aldığında, kuşu arkadan kaldıran küçük bir yukarı hava akımı oluşturduğunu keşfettiler.
Her kuş geçerken, enerjilerini vuruşa ekleyerek tüm kuşların uçuşu sürdürmelerine yardımcı olurlar. Sıralarını yığın boyunca döndürerek, eforu yayarlar.
Stanford Üniversitesi'ndeki bir grup araştırmacı, yolcu havayollarının da aynı taktiği uygulayarak yakıt tasarrufu sağlayabileceğini düşünüyor. Profesör Ilan Kroo liderliğindeki ekip, Batı Yakası havalimanlarından gelen jetlerin Doğu Yakası varış noktalarına giderken buluşup düzen içinde uçtuğu senaryolar tasavvur ediyor.
Kroo ve araştırmacıları, kuşların yaptığı gibi önde dönüş yapan uçaklarla V şeklinde seyahat ederek, uçakların tek başına uçmaya kıyasla yüzde 15 daha az yakıt tüketebileceğini düşünüyor.
9. Çapak ve Velcro
Velcro, yaygın olarak bilinen bir biyomimikri örneğidir. Gençken cırt cırtlı ayakkabılar giymiş olabilirsiniz ve kesinlikle emekliliğinizde aynı tür ayakkabıları giymeyi dört gözle bekleyebilirsiniz.
Velcro, 1941'de İsviçreli mühendis George de Mestral tarafından köpeğindeki çapakları temizledikten ve nasıl çalıştıklarına daha yakından bakmaya karar verdikten sonra icat edildi.
Çapak iğnelerinin ucunda bulunan küçük kancalar, artık her yerde bulunan Velcro'yu yaratması için ona ilham verdi. Bir düşünün: Bu malzeme olmasaydı, dünya, Velcro'nun tam takım elbise giymiş insanların vücutlarını bir duvarın olabildiğince yükseğe fırlatmaya çalıştıkları bir spor olan atlama cırt cırtlı olduğunu bilemezdi.
10 Kelebek Kanatları ve Güneş Enerjisi
"Gül" kelebeği, kanatlarıyla güneş ışığını emerek vücudunu ısıtır. Araştırmacılar kanatlarını elektron mikroskobu altında inceleyerek vücutlarında güneş ışığını dağıtan ve onları sıcak tutan delikler keşfettiler.
Bu mekanizma ile araştırmacılar, kelebeğin kanadının 3 boyutlu bir modeline benzeyen ince bir silikon film oluşturdular ve bunu bir güneş enerjisi hücresine uygulayarak tasarımını genel olarak iyileştirdiler. Bu yeni enerji hücresi, genellikle daha düşük ışık koşullarında daha fazla güneş ışığını emebilir. Mühendisler, bu teknolojiyi bir güneş enerjisi endüstrisi konumunda kullanarak, toplulukların ve yerel işletmelerin kârlarını artırmalarına yardımcı olabilir. yenilenebilir enerji kullanımı.
Sonuç
Bilim adamlarının, insanların sorularını yanıtlamak için doğal dünyaya daha fazla baktıkça, son derece hatalı evrim fikrinin imkansız olduğunu giderek daha fazla görmeye başlayacaklarını umuyorum. Şimdi doğada bulunan bir şeye dayalı bir yenilik yaratma sırası sizde! İstediğiniz kadar yaratıcı olun ve ebeveyninizin izniyle
Öneriler
- En İyi 10 Çevre Dostu Mayo Üreticisi
. - Erkek Arkadaşınız İçin Uygun Fiyatlı 8 Çevre Dostu Hediye
. - Modern Estetiğe Rağmen Evler Nasıl Çevre Dostu Olabilir?
. - Çevre Dostu Bir İşletmeye Sahip Olmanın 5 Yolu
. - Eriyen Buzulların Çevre Üzerindeki İlk 10 Etkisi
Ahamefula Ascension, Emlak Danışmanı, Veri Analisti ve İçerik yazarıdır. Hope Ablaze Vakfı'nın kurucusu ve ülkedeki prestijli kolejlerden birinde Çevre Yönetimi mezunudur. Okuma, Araştırma ve Yazma konusunda takıntılıdır.