Biyomimetik

MetaFly – Yeni Bir Biyomimetik Drone

Doğaya şöyle bir baktığımızda bitki örtüsü, havası, yaşayan canlıları ile oldukça göz kamaştırıcıdır. Sadece görsel güzellikleriyle yetinmeyip detaya indiğimizde ise birçok faydasının farkına varabiliriz. Öyle ki insanoğlu bununla yetinmeyip doğadaki sistemleri dikkatle incelemiş ve bunları taklit ederek birçok madde, alet, mekanizma ve sistem geliştirmişlerdir. İşte bu yazımızda da doğayı taklit ederek geliştirilen teknoloji olan “biyomimetik”ten bahsetmeye çalışacağız.

Biyomimetik

Biyomimetik; doğadaki modelleri inceleyen sonra bunları taklit ederek yaptıkları alet, mekanizma ve sistemlerin tümüne verilen isimdir. Kuşlara özenip uçma hayâlini nasıl kurup uçakları icat ettiysek, doğaya olan bu hayranlığımız diğer icatlarımıza da her fırsatta yansımaya devam ediyor. Dünyanın en zeki tasarımcıları ve mühendisleri, insan yapımı teknolojilerimizin çoğunu doğanın tasarımlarını örnek alarak ortaya koymuşlardır.

Biyomimetik (veya Biyomimikri), doğadaki modelleri inceleyen, sonra da bu tasarımları taklit ederek veya bunlardan ilham alarak insanların problemlerine çözüm getirmeyi amaçlayan bir bilim dalıdır. “Biyo” kelimesi Latin dilinde “yaşam” anlamına gelirken, “mimesis” kelimesi de “taklit etmek” demektir.

Günümüzde bu türden bir yaklaşım ve bakış açısı; özellikle nanoteknoloji, malzeme teknolojileri, robot teknolojisi, yapay zekâ, biyomedikal, tıp teknolojileri, askeri donanım ve savunma endüstrisi, makine, inşaat ve mimari gibi alanlarda karşımıza çıkmaya başlamıştır. Doğanın sistemleri içindeki değişkenlerinin fiziksel özellikleri ve çalışma biçimlerinin incelenmesi ile elde edilen veriler ile ortaya çıkan tasarım, eser ve ürünlerin; biyo-tasarım, biyo-benzetim, biyo-ilham ve doğa-taklit gibi kavramlarla anıldığını görmekteyiz. Ayrıca çevreci teknolojiler, yeşil teknoloji, sürdürülebilir çevre, temiz üretim vb. ifadelerde sıkça karşımıza çıkmaktadır.

Gelin, doğadan örnek alınan bazı uygulamalara birlikte bir göz atalım:

Rüzgar türbinleri ve balina yüzgeçleri

Kambur balina inanılmaz derecede büyük ve muhteşem bir yaratıktır. Bu hayvanlar erişkinlikte genellikle 14-15 metre uzunluğunda olur. Ağırlıkları da, 30-40 ton kadardır. Ancak, bu devasa cüsselerine rağmen balinalar arasında en çevik ve akrobatik türlerden biri olarak tanımlanırlar. Kambur balinanın yüzgeçlerinin ön kenarında tüberkül olarak adlandırılan yumrular ya da tümsekcikler bulunur.

Bu yumrular, balinanın okyanusta yüzerken hissettiği sürtünmeyi ve direnci azaltarak balinanın suyu hızla kesmesini sağlar. Daha istikrarlı uçakların, yel değirmenlerinin ve denizaltıların tasarımına ilham verdi bu yumrular. Klimalarda, vantilatörlerde, motorlu taşıtlarda bu teknolojinin kullanılması enerji verimliliğini arttırmaktadır.

Nefes alabilen spor giyim kumaşları ve stoma

Stoma, açılıp kapanma özellikleri ile bitkideki terlemeyi ve gaz değişimini kontrol eden canlı yapılardır. Bitkilerdeki gaz alışverişinden bitki stomaları sorumludur. Stomalar bizlere, nefes alabilen kumaşlar geliştirmemiz için ilham vermiştir. Örneğin, Stomatex®, bitki yapraklarının fiziğinden ilham alan ve Nigel Middleton tarafından icat edilen yüksek performanslı patentli bir kumaştır. Bu teknoloji, cildimizin terlemeden korunmasını sağlar ve uzun süreler boyunca kuru kalarak ideal vücut sıcaklığını korur. Görselde Stomatex gözeneklerinin yakından görüntüsünü inceleyebilirsiniz.

Uçak kanatları yapılırken yusufçuklardan ilham alınmıştır. Nasıl mı? Hava akımının neden olduğu titreşimler uçağa zarar vermesin diye uçak kanatlarının uçları tıpkı yusufçuğun kanatlarındaki hücrelerin yoğunlaştırılması gibi ağırlaştırılmıştır.

Türk Biliminsanı ve Filozofların Biomimetike Bakış Açısı

Tarihte Türk bilim adamı ve filozofların doğayı model alarak ortaya koymuş oldukları pek çok eser, tasarım, buluş ve deneyler mevcuttur. Bu makalede bazılarından kısaca bahsederken, farklı bir araştırma makalesinde bu konuya geniş olarak yer vereceğim.

İsmail Cevheri uçuş denemesi yapmak için kendi imal ettiği tahta kanatları iki koluna bağlayarak Nişabur’da bir camiinin damına çıktı. Orada toplanan halka: “Ey ahali benim yaptığım buluşu şimdiye kadar kimse yapmamıştır. Sizin gözlerinizin önünde şimdi uçacağım. Dünyada yapılacak en mühim şey göklere uçmaktadır. Ben de onu yapacağım” diyerek camiinin damından atladı fakat bir müddet uçtuktan sonra düşerek hayatını kaybetti. Bu deneme kaynaklarda Wright Kardeşler‘den 900 yıl önce yapılmış en eski uçuş denemesi olarak gösterilir.

879-950 yıllarında yaşadığı bilinen Türk filozofu ve bilim adamı Farabi yüzlerce eser ortaya koymuştur. Eski Yunan felsefi düşüncesinin, özellikle de Sokrates, Aristotales ve Plato’nun felsefi görüşlerini Türk¬ düşüncesine entegre eden Farabi, Newton başta olmak üzere kendisinden sonra gelen pek çok düşünürün de ilk hareket noktası olmuştur.

Farabi beşeri bilimler hakkında ortaya koyduğu bir eserlerinde ve düşünce yapısında Biyomimetik disiplinin bir başka durumu olan Biyo-İlham’ı görmek mümkündür. Farabi’nin ileri sürdüğü bilimlerin sınıflandırılması, Aristo’nun incelediği tarzın aynısıdır. Aristo’nun bilim sınıflandırmasını güçlü bir şekilde destekleyen Farabi, “Erdemlerin en büyüğü bilimdir.” der.

Farabi’nin ileri sürdüğü bilimlerin sınıflandırılması adlı eserinde, Beşinci bilim oldukça dikkat çekici ve Biyomimetik ile uyumludur.

Farabi’nin Beşinci bilim tanımlaması şöyledir ; “Beşinci bilim, cisimler ve olayların (fiziksel cisimler gök, toprak ve onların arasında bitkiler ve hayvanlardır) bilimi olan fiziktir. Onda doğal ahengini sürdüren 7 kısım vardır: Gök, toprak, ölüm, mineraller, bitkiler, hayvanlar ve ruhtur.”

Farabi’nin bilim felsefesine göre; “Gerçek eşyalarla oluşan gerçek dünyanın incelenmesi, özel teorik bilimlerde kanıt prensiplerinin incelenmesi, cisimden oluşmayan ve cisimde son bulmayan gerçek nesnelerin incelenmesi.” prensiplerine dayanır. Farabi, o yıllarda ki çalışmalarında ve eserlerin de Biyomimetik bilimini kavramsal yönü ile ele aldığını açıkça göstermektedir.
 
 
İlayda Duman