Biomimetika
GEKO TRAKA: Nožica geko guštera kao inspiracija za tehnologiju lepljenja na glatke površine
Inspirisano životom
Ima nebrojeno primera biomimetike. Priroda je već rešila mnoge od najvećih tehnoloških zagonetki iz oblasti hemije, proizvodnje energije i hrane, transporta, ambalaže i jedino je bilo potrebno iskopirati rešenja
U svojim brojnim sveskama, Leonardo da Vinči crtao je najrazličitije mehaničke životinje, uključujući ptice, viline konjice, pa čak i mehaničkog čoveka-viteza. Za većinu njegovih nacrta mnogo kasnije utvrđeno je da ih je bilo nemoguće konstruisati tako da "mašine" zaista budu funkcionalne, dok se za viteza pretpostavlja da je nekada možda i bio napravljen, da je mogao da se kreće, pomera ruke, glavu, vilicu…
Da Vinči je ovog viteza pravio kako bi udovoljio svom pokrovitelju Ludoviku Sforci, zaljubljeniku u oružje i uopšte opremu za rat. Vitez je trebalo da služi kao zabava u palati "Sforca" u Milanu: na vrhuncu zabave, kada se okupe sve zvanice, vitez je trebalo da se pojavi i veoma teatralno pokaže svoje sposobnosti zabavljajući i oduševljavajući milansku aristokratiju.
No, Da Vinči nije radio na ovim mašinama samo zarad koristi, već je kao pronalazač i naučnik bio fasciniran prirodom, studiozno je proučavao i pokušavao da je imitira, ispitujući sve njene zakone. Bio je fasciniran letenjem pa je tokom života napravio ogroman broj studija o anatomiji ptica i načinu na koji uspevaju da lete.
U svesci datiranoj na 1505. godinu sa 18 manjih stranica dimenzija 21×15 centimetara koja se danas nalazi u biblioteci "Reale" u Torinu, Da Vinči je najpre zapisao svoja razmišljanja o letenju ptica, da bi onda ponudio mehanizam za letenje čoveka. Među nekoliko planova mašina za letenje skicirao je i jedrilicu i napravu nalik helikopteru – sve po uzoru na ptice. Zna se da je želeo da svoje mašine isproba na brdu u blizini Firence, ali u tome nije uspeo.
ČOVEK–PTICA: Smatra se da je Leonardo prvu leteću mašinu nacrtao 1490. godine. Bila je to ogromna letelica koja je podsećala na slepog miša. Da bi se pokrenula krila, čovek-letač morao je da koristi i ruke i noge. Iako znamo da letelica nikad nije napravljena, ovo je za to doba bilo neverovatno dostignuće i inspiracija za brojne druge pokušaje. Neke od ovih mašina konstruisane su po Da Vinčijevom nacrtu i testirane u XXI veku – pojedine su se pokazale kao vrlo uspešne, dok su druge bile totalni promašaj.
Ornithopteri, letelice sa krilima koja tokom letenja prave pokrete nalik pticama, nisu samo maštarija iz davnina, starija i od Leonarda, već se izrađuju i u XXI veku.
Čovek je od davnina kopirao prirodu. Zašto i ne bi kada među njenim stvorenjima postoje savršene žive naprave čiji izgled, način života i osobine ne samo da inspirišu stvaraoce već se mogu u potpunosti preslikati i ukrasti kao dobre ideje za čovekovo stvaralaštvo. Priroda je tako rešila mnoge od najvećih tehnoloških zagonetki iz oblasti hemije, proizvodnje energije i hrane, transporta, ambalaže…
Zanimljivo je da je čovek tek u XX veku skovao termine koji opisuju imitaciju prirode u tehnologiji. Američki pronalazač Oto Šmit je transfer ideja od biologije ka tehnologiji nazvao biomimetika, a termin bionika smislio je 1960. psihijatar i inženjer Džek Stil opisujući "nauku sistema čije su neke od funkcionalnosti preslikane iz prirode" . Međutim, ovaj termin s vremenom je počeo da označava upotrebu veštačkih delova tela kojima se elektronski upravlja, kao i povećanje ljudske moći zahvaljujući upotrebi takvih pomagala (natprirodna snaga). Umesto toga, od osamdesetih godina XX veka uglavnom se govori o biomimikriji – nauci i tehnologiji koje, inspirisane prirodom, pokušavaju da reše probleme čovečanstva.
Ljudi koji se bave pronalazaštvom inspirisanim prirodom, netremice posmatraju svet oko sebe – biljke, životinje, mikrobe, insekte… pokušavajući da shvate kako oni funkcionišu, da uoče obrasce, sisteme, oblike, boje. Biomimikriji je veoma doprineo razvoj tehnologije – mikroskopa koji je uveličao predmete merene nanometrima, kamere koje mogu kvalitetno da snime i usporeno reprodukuju nekada nevidljive događaje, raznih optičkih uređaja, vozila…
KAO SPAJDERMEN: Primera biomimetike u poslednjih nekoliko decenija ima nebrojeno. Pomenimo samo "mačje oči" koje su dobile izuzetno rasprostranjenu upotrebu. Mačke, kučići i još neke životinje na oku imaju reflektivni sloj koji se nalazi iza mrežnjače. On odbija svetlo koje stiže do mrežnjače i vraća se nazad u oko, pa ono počinje da je emituje.
Zatim, čičak traka – napravio ju je četrdesetih godina Švajcarac Žorž de Mestral, čovek koji je redovno čistio svog psa od čičaka. Posle jedne velike šetnje po Alpima, skinuo je čičkove sa psa i stavio ih je pod mikroskop – video je gomilu kukica i petlji koje su se mrsile u bilo koju mekšu površinu. Trebalo mu je par godina da patentira proizvod, ali danas, zahvaljujući tome, sasvim mala deca mogu sama da se obuvaju, a nebrojeno drugih proizvoda u svom sastavu ima čičak traku.
Kompanija Lenovo dizajnirala je neke od laptopa iz prestižnih serija pažljivo posmatrajući životinje. Na primer, stopice od laptopa, koje služe da uređaj ne klizi sa stola, napravljene su kao jastučići nalik mačijoj šapi. Pera na ventilatoru napravljena su u obliku koji vrlo podseća na krila sove, ptice koja leti gotovo bešumno.
Poznati primer je i "geko traka", za koju je ideja ukradena od gmizavca čije nožice sa donje strane prekrivaju milioni mikroskopskih dlačica. Na razvoju ove trake još se radi, a cilj naučnika je da stvore materijal sa usmerenim prianjanjem. On će se lepiti na glatku površinu, ali će prestati da prianja ukoliko se promeni smer prianjanja, odnosno kontaktni ugao sa podlogom. Po tom sistemu Spajdermen, bar u filmovima, uspeva da rukama "hoda" po plafonu.
NOVA INDUSTRIJSKA REVOLUCIJA: Poslednjih godina biomimikrija se intenzivno populariše – brojne kompanije uključile su se u istraživanja i proizvodnju inspirisanu prirodom, a najrazličitije organizacije – uključujući i one koje redovno upozoravaju na prebrzo izumiranje vrsta – pokrenule su razne projekte kako bi animirale javnost i skrenule pažnju na jedan sasvim nov pogled na zgrtanje profita i zelenu proizvodnju.
Zoološki vrt u San Dijegu započeo je program biomimetike još pre pet godina, a nedavno je završena studija o potencijalnom ekonomskom uticaju biomimetike na ekonomiju SAD. Procenjeno je da bi ona za 15 godina mogla godišnje da pomogne u ostvarivanju oko 300 milijardi dolara profita, a uz nemerljivu korist za životnu sredinu, zahvaljujući i smanjenju zagađenja, uštedela bi i oko 50 milijardi koje se troše na ekološke sanacije.
Arhitektura
Biomimikrija je posebno zanimljiva arhitektama. Ne radi se samo o pukoj imitaciji oblika iz prirode, kao na primer očiju insekta, košnice pčele i slično, već je priroda inspirisala i način na koji se projektuje i materijale koji se koriste u gradnji. Takođe, arhitekte posvećene biomimikriji veliki su zagovornici zelene gradnje.
Jedan od najinteresantnijih primera biomimikrije u arhitekturi je velika zgrada nazvana Istgejt centar. Ovaj objekat sagrađen u Zimbabveu ima ventilacioni sistem projektovan na osnovu onoga koji grade termiti u svojim humkama. Naučnici su, naime, primetili da termiti uspevaju da u svom gnezdu održe konstantnu temperaturu i vlažnost, iako spoljna temperatura može da varira od 0 do 40 stepeni Celzijusa.
Struktura njihovih zgrada je skenirana i napravljen je 3D model po kom je izgrađen Istgejt centar. Tako, bez obzira na spoljnu temperaturu, unutrašnjost zgrade uspeva da održi svežinu bez sistema veštačke klimatizacije. Time se štedi oko 10 odsto energije u odnosu na slične komplekse.
Ajkula u serijskoj proizvodnji
Nekim ljudima verovatno bi bilo izuzetno teško da u ajkuli vide nešto više od čovekoubice. Međutim, struktura kože ove životinje bila je inspiracija za nove materijale kojima se oblažu superbrzi brodovi. Ajkule imaju i fascinantnu osobinu elektroprijema – zahvaljujući nizu rupica koje kupe slabe vibracije i otkrivaju elektromagnetna polja, kao i majušnim termo-osetljivim kapsulama na bradi i obrazima ispunjenim gelom neobičnog sastava. Na Univerzitetu u San Francisku razvijen je sintetički gel sličnog sastava sa takvim termoelektričnim osobinama. On bi mogao da posluži za konvertovanje viška toplote sa motora automobila ili neke mašine u iskoristivu struju. Zapaženo je i da ajkule veoma retko dobiju kancer, pa se sada radi na ekstrakciji supstanci koje bi možda mogle da pomognu u borbi protiv raka. Jedno vreme kozmetička industrija prodavala je skvalin, supstancu ekstrahovanu iz jetre ajkule. Proizvod je korišćen kao sredstvo za održavanje vlage u koži. Međutim, zbog vrlo lošeg uticaja na životnu sredinu, danas se slična supstanca, sa istom ulogom u kozmetičkoj industriji, proizvodi iz biljnih šećera.
