A biomimetika egy olyan modern tudományág, amely a természetben található megoldásokat vizsgálja és másolja le, hatékonyabb és fenntarthatóbb szerkezeteket létrehozva ezáltal. Egy párat már te is bizonyára ismersz. Például a tépőzár történetét, amit a bogáncs ihletett. Ebben a bejegyzésben megismerkedünk pár példával, hogy választ kapjunk arra a kérdésre, hogy „Miben adhat nekünk iránymutatást a természet?”.
Bogáncs és tépőzár
Kezdjük az egyik legismertebb esettel! A tépőzár gondolatát még 1941-ben ötlötte ki egy svájci mérnök, George de Mestral, aki éppen a vadászatról tartott haza a kutyusával, amikor is észrevette, hogy apró kis göbök vannak a kutya szőrébe tapadva. Mikor megpróbálta őket eltávolítani, rá kellett, jönnie, hogy nem is olyan könnyű. Közelebbről is megvizsgálta a bogáncs csomókat és rájött, hogy a rajta található kampók és horgok alkalmazhatóak lehetnek a ruhákon is. Hosszú időbe telt, míg megtalálta a tökéletes anyagot az ötlete kivitelezéséhez, azonban 10 évvel később, 1951-ben szabadalmaztatta. Így lehet ma is jelen a tépőzár a különböző ruhadarabjainkon.
Ha repülés, akkor madarak!
Ha repülni szeretnél, te miről mintáznád a szárnyak felépítését? Legtöbben a madarakra gondolnak és ez teljesen így van rendjén. Hiszen Leonardo Da Vinci és később a Wright fivérek is így tettek, amikor egy repülőszerkezetet akartak létrehozni. Sikerült nekik? Igen, terveik továbbfejlesztett verzióit ma is láthatjuk az égen repülni!
A cápákkal biztos a győzelem
A cápa bőrét borító pikkelyek megakadályozzák az örvények képződését, létrehozva ezzel egy alanyos nyomású zónát. Ez segíti a cápát az előrehaladásban és jelentős mértékben csökkenti a közegellenállat. A Speedo-nak és a NASA-nak nem is kellett több. A 2008-as nyári olimpiára kifejlesztettek egy olyan úszóruhát, ami a cápa testfelületét imitálja. Sikerességüket igazolja, hogy az úszócsapatuk az aranyérmek 98%-át vitte el. Sajnos az úszóruhák versenyen való használatát azóta betiltották, de van még egy dolog, amiben a cápapikkely irányt mutat nekünk. Ez pedig nem más, mint a pikkelyeket borító mikroszkopikus barázdák, amik megakadályozzák a baktériumok és más kórokozók megtelepedését a felületen. Ez ideális tulajdonság lehet a kórházakban és a közösségi terekben is.
Higiénia a mosdóban is evapotranszpirációval
Evapotranszpiráció egy olyan összetett folyamat, amely során a víz a talajból és a növényi szervezetből kerül vissza a légkörbe. Ezt a folyamatot használta fel a change:WATER Labs egy hordozható toalettet, ami párologtatással szabadul meg az emberi vizelettől és salakanyagtól. Az „iThrone” névre hallgató találmány így energiát takarít meg. Nem költséges és gyorsan elpárologtatja a szennyvíz 95%-át egy nem porózus membránon keresztül. Ez a technológia nagy segítség lehet a menekülttáborokban és a szegényebb régiókban, ahol a higiénia ma is egy létfontosságú kérdés.
Vakcina tárolás anhidrobiotikus organizmusok módjára
Az életmentő vakcinák gyakran olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek tárolása hűtést igényel. Ez költséges és körülményes, ha arra gondolunk, hogy ezeket nem kevésszer szállítani is kell. Az anhydrobiotikus, vagyis vízmentes élőlények szolgáltak alapul egy új féle tárolási módszer kialakításához, amely során a vakcinát dehidratálják, megakadályozva ezzel a baktériumok beágyazódását. Befecskendezés után azonban a testnedvek újraaktiviálják a vakcinát így az képes kifejteni hatását.
Kevésbé fájdalmas szuri? Kérdezd a szúnyogokat!
Talán mindnyájan egyet értünk abban, hogy a szúnyogok vendégsége kellemetlen. Zümmögnek, és viszkető csípéseket hagynak maguk után a testünkön. Azonban hányszor fordult már elő, hogy éreztük, ahogy belénk szúr? Én szinte sohasem érzem, ha megcsípnek. Ez a különleges szájszervüknek köszönhető, ami megengedi, hogy vidáman táplálkozzanak a többi élőlény véréből, miközben azok meg sem érzik a szúrást. A kutatók lemásolták a szúnyog szájszervét és kifejlesztettek egy háromágú tűt, aminek köszönhetően a tűszúrás okozta fájdalom csökkent. A technológiát folyamatosan fejlesztik, hogy a tűszúrást igénylő beavatkozások a lehető legkevesebb kellemetlenséget okozzák.
Páragyűjtés sivatagi bogár módjára
A víz az egyik legértékesebb erőforrás. De nem lehet a semmiből előteremteni. Vagy mégis? A Namib-sivatagban honos páragyűjtő bogár pont ezt csinálja! A testén található recék segítenek kinyerni a levegő páratartalmát és az ily módon összegyűjtött vizet a szájába vezeti. Egy amerikai cég, az Infinite Cooling egy olyan rendszert dolgozott ki, amely a hűtornyok gőzfelhőiből gyűjti össze a vizet. Ez egy nagy előrelépést jelent az iparszektor fenntarthatósága területén, ami rendkívül előnyös klímaválság idején.
Kancsónövény vs. üvegben maradt Nutella
Veled is előfordult már, hogy a Nutella fele az üveg oldalán maradt? Ezzel a problémával nem csak az átlagfogyasztó küzd, az iparban is veszteséget jelent, ha a festék vagy egyéb folyadékok egy része kárba vész emiatt. Erre mutat megoldást a húsevő kancsónövény, amely egyedi rovarfogási technikával rendelkezik. Ezt mintázva, az Adaptive Surface Technologies kifejlesztett egy olyan felületbevonatot, amely segítségével a folyadékok nyom nélkül eltávolíthatóak az edényből.
„Kacsalábon forgó” híd
Egyes hidak jobban ki vannak téve a környezeti hatásoknak, mint a földrengések. Amikor ezek a szerkezetek megsérülnek vagy összeomlanak, az nagy fennakadást okozhat a forgalomban. Egy kisebb törés, repedés esetén is le kell zárni a hidat, a javítások pedig sokáig tarthatnak. Erre jelentenek megoldást a rugalmas tartóoszlopok, amik az állati végtagokat imitálják. Gondoljunk bele: a végtagjaink is arra lettek tervezve, hogy terheket tartsanak meg és képesek legyenek kezelni, csillapítani a váratlan erőhatásokat. Így lehetséges az olyan hidak építése, amelyek ellenállóbbak külső sokkokkal szemben. Ez nem csak időt takarít meg, de a költségeket is csökkenti, mivel ritkábban kell javításokat végezni.
Kígyóbőr és cipőtalp
Gondolkoztál már azon, hogy milyen jó, hogy van súrlódás? Bizony, ahhoz, hogy minden gond nélkül eljussunk A-ból B-be, elengedhetetlen, hogy a cipőnk tapadjon a földhöz és ne csúszkáljon, mint a korcsolya a jégen. Máskülönben, orra buknánk egy párszor…
Az MIT és a SEAS kutatói egy olyan cipőtalpat fejleszettek ki, ami a kígyóbőrhöz hasonlóan viselkedik: a talpfelületet úgy vágták be, mint a kígyó testét borító pikkelyek. Amikor a cipő meghajlik, ezek a pikkelyszerű tüskék kiemelkednek és belefúródnak a talajba, amikor pedig kiegyenesedik, a tüskék is visszahajlanak a talpfelületre. A nagyobb tapadásnak hála kisebb az esélye, hogy elesünk.
A fentiek mind azt bizonyítják, hogy a természet érti a dolgát. Olyan szerkezeteket, folyamatokat alakít ki, amelyek hatékonyak és fenntarthatóak. A fenti 10 eset csak néhány példa a sok közül, amikor a mérnökök az állat- vagy növényvilágból merítettek ihletet egy úttörő találmányhoz.
Ha érdekelnek a további példák, akkor ezen a linken még további 40 esetet olvashatsz.
