KASIM-ARALIK 2021 / SEKTÖR HABER
Kusursuz işleyişiyle doğa her dönem ilham kaynağı
İnsan yeryüzünde var olduğu günden beri, doğanın belirlediği şartlara uyum sağlayarak yaşamış. Aynı zamanda; yüzyıllardır kusursuz işleyen ve kendi sorunlarını kendi içinde çözen doğayı, yaşamını kolaylaştırmak, teknoloji geliştirmek ve sürdürülebilirliği sağlamak için örnek almıştır. Doğa insanlara nasıl bir ilham kaynağı olmuştur? Bu konuyu Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Biyoloji Bölümü Öğretim Görevlisi Ornitolog Dr. Arzu Gürsoy Ergen ile konuştuk.
Bilindiği gibi doğal şartlar, yeryüzünde var olduğundan beri insan yaşamını şekilendirmiş. Bugünün dünyasında doğa, insan yaşamına nasıl bir ilham kaynağı olmuş?
Doğada insan için problem olabilecek her şey kendi düzeni içinde yürüyor. Örneğin iklim döngüsü kendi düzeni içinde yürüyor, bitkilerin kendi besinlerini üretmesi kendi düzeni içinde yürüyor. Biz kendi yaşamımıza baktığımız zaman aslında doğayı taklit ediyoruz. Bitkiler, hayatlarını sürdürmek için ihtiyaç duydukları enerjiyi güneşten alıyor bizinsanlar ise enerji ihtiyacımız için bağımlıyız. Örneğin ısınmak için, kahve makinelerimizi çalıştırmak için ya da aydınlanma için enerjiye ihtiyacımız var. Bu enerjiyi nereden elde edebiliriz sorusunun cevabı peşindeyiz.
Biyomimikri kelime anlamı, yaşamı taklit etmek demektir. 1990’larda insanın doğadaki kaynakları hızla tükettiği, en az zararla yaşamı sürdürmek için doğayı taklit etmek gerektiğine dikkat çekiliyor. Doğanın tasarımlarını ve işleyişini inceleyip taklit ederek, problemlere çözüm getiren Biyomimikri diyor ki: doğanın kendi içinde bir yasası var, bu yasayı insan lehine kullanalım ama minimum zararla bunu yapalım. Doğayla barışık yaşamanın da yolunu gösteriyor. Bu nedenle yaşamın sürdürülebilirliğine de rehberlik ediyor. Tabii ki biz de insan olarak doğanın bir parçasıyız. Doğayla ilgili her araştırma her keşif yeni ilham kaynağı olabilir.
YALIÇAPKINININ GAGASIYLA AYNI
Teknolojinin gelişiminde doğa nasıl ilham kaynağı olmuştur? İnsan makinelerin, taşıtların, çeşitli araçların yapılmasında kuştan, böcekten, çiçekten nasıl bir ilham aldı?
Kuş gözlemcisi olarak hemen kuşlardan bir örnek vereyim. Japonya'da hızlı trenlerin geliştirilmesinde kuşlar örnek alınmış. Shinkansen Japon Mermi Trenleri olarak bilinen trenlerin hızı saatte 320 km kadar çıkabiliyor. Dünyadaki en hızlı trenlerden biri olan bu trenler ilk yapıldığı zaman, tünellere girip çıktığında ses bombası kadar etkili büyük bir ses sorunu yaşanmış. Tünelllere 1 km mesafeden daha yakın alanda yaşayanlar bu sesten etkilenmiş. Bu yüksek ses uzun süre sorun olmuş, nerdeyse şirket iflas aşamasına gelmiş. Burada hızlı trenin yapımında çalışan Japon mühendis Eiji Nakatsa bir kuş gözlemcisi. Bir gözlemi sırasında yalıçapkınının suya dalışını izliyor. Balıkla beslenen yalıçapkını havadan suya dalışlarında hiç ses çıkarmaz. Avlanmak için direnci az olan havadan, direnci çok olan suya dalar. Gagaları inceden kalına öyle bir düzendedir ki suyu yara yara ilerler. Bu da ses çıkmasını engeller. Mühendis, ekibiyle bu gözlemi paylaşır. Yalı çapkınının gagasını hızlı trene uygularlar. Uygulamayla ses sorunu çözüldüğü gibi gaganın şeklinden dolayı trenin hızı da %10 artmış. Aynı zamanda %30 oranında hava basıncı ve elektrik kullanımı %15 oranında azaldı.
ITIRAKTAN CIRT CIRTA
Başka bir örnek cırt cırtın keşfi. Cırt cırtın keşfi doğada yapılan akşam yürüyüşlerine dayanıyor. George de Mestral İsviçreli bir mühendis. Akşamları iş çıkışı Alp dağlarında köpeğiyle geziyor, her gün bu geziyi tekrarlıyor. Dönüşte her seferinde köpeğinin ve kendisinin üzerine pıtırak diye bildiğimiz dikenlerin yapıştığını görüyor. Çok sayıda küçük küçük bu pıtırakları her seferinde temizlemekten bıkıyor. Mestral, tohumları mikroskop altında inceleyince tutunma özellerinin yüzlerce minik çengelden oluştuğunu fark ediyor. Pıtırakların küçük sipral şeklinde çengelleri olduğunu görüyor. Dulavrat otundan aldığı ilham ile birlikte bugün giyim endüstrisinde sıklıkla kullanılan yerel dilde cırt cırtlı bant dediğimiz, Velcro bant ortaya çıkıyor.
Uçuş stili ve denge sistemi ile Scorsky helikopterler tamamen yusufcuktan esinlenilmiş, kuyruk tasarımı ve kütle merkezinin konumu incelenerek üretilmiştir. Yusufcuğun kanatlarındaki hücreler uçuş yönünde daha yoğun, arka kısımlarda ise daha seyrek olup ön tarafta oluşan ağırlık kanadın hava akımından daha az etkilenmesini sağlıyor. Bundan esinlenen mühendisler helikopter tasarlarken bu özelliği kullanmışlar.
ROBOT ARILAR TOZLAŞMA YAPABİLECEK
Arıların ekolojik sisteme katkısı oldukça fazladır. Tozlaşmanın büyük kısmını arılar gerçekleştirir. Arılardan esinlenerek yapılan robot arılar var. Robot arıların bitkileri tespit edebilmesi ve hareket etmelerini sağlayacak sensörler, kameralar ve yazılımlar kullanılmış. Koloni halinde hareket eden ve tozlaşmayı sağlayacak bu robot arılar, ilerde arıların yok olma tehlikesine karşı geliştirilmiş. Hava basıncı ölçme, ulaşılamayacak bir yerdeki kazaya ulaşma gibi çok farklı amaçlarla kullanılması için geliştirme çalışmaları sürüyor.
Robotik kollar fil hortumundan esinlenerek tasarlanmıştır. Bir filin hortumunda kemik yoktur. Bunun yerine yumuşak, esnek, 3 boyutta hassas hareketler gerçekleştirebilen yaklaşık 50.000 kas demetinden oluşur. Hareket kabiliyeti eklemli kollara göre daha fazla. Bu robotik kolların ameliyatlardan fabrikalara kadar bir çok yerde kullanılması hedefleniyor.
Örnekler çoğaltılabilir. Araştırmalar devam ediyor. Dünyada fazla sayıda Biyomimikri Enstitüsü var ve yenileri de kuruluyor. Buralara özel sektörler çok ciddi destek veriyor. Mercedes Benz, Toyota gibi otomobil markaları ve boya firmalarının ciddi yatırımları var.
Boya firmaları nilüfer bitkisinden esinlenerek kendi kendini temizleyen boyaları yapmıştır. Nilüfer bitkisi çamurlu ortamlarda yetişmesine rağmen çiçeğinin yaprakları daima pırıl pırıl tertemiz kalır. Bir Alman şirketi olan Ispo, nilüfer çiçeğini 4 yıl izleyip benzer özelliğe sahip bir boya geliştirdi. Nilüferler, toz ve kir parçacıklarını mikro-pürüzlü yüzeyiyle doğal olarak temizler. Su tanecikleri bir nilüfer yaprağı üzerinde minik toplar oluşturur ve yüzeydeki her şeyi toplayarak yuvarlanır. Boyanın mikro-pürüzlü yüzeyi, dış cepheyi yıkama veya tekrar boyama ihtiyacını azaltıyor.
TERMİTLERİN OLAĞANÜSTÜ KLİMA SİSTEMİ
Sanat, mimari ve diğer görsel sanatlara doğanın etkisi nasıl olmuştur?
Çok eskiden beri mimaride de doğadan ilham alınmış. Bu konuda onlarca örnek verilebilir. En ilginç olanı termitler. Zimbabwe Harare’deki alışveriş ve ofis kompleksi olan Eastgate binası, termit höyüklerinden faydalanılarak tasarlandı. Mimarı Mick Pearce, ofis ve konut binası olarak inşa edilen bu yapıda, termit kulelerinin 1-40°C arasındaki hava sıcaklıklarında sabit ısısını koruyabilen doğal havalandırma sistemi temel alarak tasarlanmış. Beyaz karınca olarak da bilinen ve tropikal bölgelerde yaşayan bir böcek türü olan termitler, toprak üstünde yükseklği 9'm.ye, genişliği 12 m.ye kadar olan kule şeklinde yuvalar kurar. Termitlerin yaşamı toprak altındadır, toprak üstünde sadece baca sistemi vardır. Termitler, yuva içinde kurdukları yapı sayesinde dışarıdaki sıcaklık ne olursa olsun yuvanın içindeki sıcaklığı istedikleri değerde tutabilirler. 40 derece ve üstü sıcaklıklarda yuvanın içinin çok daha sıcak olması beklenirken, yuvalarının yapısı sayesinde içerisi 25-30 dereceye sabitlenmiştir, yani doğal bir klima sistemine sahipler. Bu doğal sistemin benzeri uygulanan bina içerisinde ek olarak klima ihtiyacı duyulmuyor. Bu sayede yıllık 3,5 milyon dolar enerji tasarrufu sağlamışlar.