Doğadan esinlenilerek geliştirilen teknolojiler – Biyomimetik

Bu yazımızda Biyomimetik biliminin incelediği doğadaki canlılardan ilham alınarak üretilmiş teknoloji ve sistemlerin bazılarına yer vereceğiz. Doğada bunlar gibi açılmayı bekleyen bir çok tılsım var.

Dış Cephe Kaplaması – Lotus Bitkisi


Araştırmalara göre en temiz yaprakların en pürüzlü yüzeylere sahip olduğu fark edilmiştir. Bu bitkilerin en temizi bataklık nilüferi, daha bilinen ismiyle Lotus bitkisidir. Lotus yaprağı üzerinde bulunan minik noktasal kabarcıklar yaprağa konan tozu ayırarak hat halinde dizilmesini sağlar.

Yaprağa konan bir damla su bu hatlar üzerinden akarak tüm kiri temizler. Bitkinin bu özelliği araştırmacılara ilham kaynağı olmuş ve LOTUSAN adında, 5 yıl kendisini temiz tutacağı garantisi verilen dış cephe malzemesi üretilmiştir.

Islanmayan yüzey kaplamaları – Hidrofobi

Robot Teknolojisi – Böcekler

Böceklerle ilgilenen sadece mimarlar değildir. Elektronik mühendisleri de robot teknolojisini geliştirmek için böcekleri gözlemlemeyi ihmal etmezler. Böceklerin bacakları model alınarak yapılan robotlar, yere daha dengeli basmaktadır. Ayaklarının ucuna özel vantuzlar yerleştirilen böcek robotlar, sinekler gibi duvarda yürüyebilmektedir.

Mükemmel Kaplama Malzemesi – Kitin

Böcekler dünyada en çok rastlanan canlılardandır. Bunun nedeni pek çok olumsuz şarta dirençli yapıda yaratılmış olmalarıdır. Onları böylesine dayanıklı kılan nedenlerden biri, vücutlarını saran kitin tabakasıdır.

Çoğu böceğin kabuğunu oluşturan kitin, sağlamlığı, esnekliği ve izolasyon gücüyle her yönden mükemmel bir malzemedir.

Kitin son derece hafif ve incedir. Bu nedenle böcekler onu taşımakta hiçbir zaman zorlanmazlar. Böceğin bedenini dışardan sarmasına karşın, iskelet işlevi görecek kadar sağlamdır. Ama aynı zamanda da son derece esnektir. Vücut içinden uçları kendine bağlı olan kasların kasılıp esnemesi ile hareket edebilir.

Bu, böceklere hareketlerinde çabukluk kazandırdığı gibi, dışarıdan gelecek darbelerin etkisini de azaltır. Üzerindeki özel kaplama maddesi nedeniyle dışarıdan içeri su geçirmez. Vücut içindeki sıvıları da dışarı çıkarmaz.48 Sıcaktan hatta radyasyondan etkilenmez. Çoğu zaman etrafa tam uyum sağlayacak bir renktedir. Bazen de caydırıcılık sağlayacak kadar parlak olabilir.

Eğer uçaklar ve uzay gemileri kitinin özelliklerine sahip bir maddeden yapılsalardı nasıl olurdu? Açıkçası böyle bir malzeme havacılık uzmanlarının rüyalarını süslemektedir.

Böceklerin karnı da, vücut yapısına ve etkinliklerine bağlı olarak özel bir dizaynla yaratılmıştır. Örneğin çöl akrebinin karnı, tarak adı verilen çok duyarlı organlarla kaplıdır. Akrep bunlarla toprağın sertlik düzeyini tespit eder ve yumurtalarını bırakmak için en uygun yeri belirler.

Boğulmadan Uyumayı Sağlayan Sistem – Yunus Balığı

Yunuslar her nefes alışlarında ciğerlerinin % 80- 90’ını havayla doldururlar. Oysa çoğu insan için bu oran ancak % 15’i bulur.Yunuslar için nefes almak insanlarda veya diğer kara memelilerinde olduğu gibi bir refleks değildir, iradeli bir harekettir.

Yani biz nasıl yürümeye karar veriyorsak, yunuslar da nefes almaya karar verir. Bu, hayvanın suda uyurken boğularak ölmemesi için alınmış bir tedbirdir. Yunus uykusu sırasında beyninin sağ ve sol yarım kürelerini yaklaşık on beş dakika arayla nöbetleşe kullanır. Bir yarım küre uyurken, diğer yarım küre yüzeye çıkarak hayvanın nefes almasını kontrol eder.

Yunusların ağızlarındaki gagaya benzer çıkıntı ise sudaki hareketlerini kolaylaştıran bir başka tasarımdır. Hayvan bu yapı sayesinde suyu daha iyi yarmakta ve daha az enerji harcayarak, daha hızlı yüzebilmektedir. Modern gemilerin burunlarında da yunus ağzına benzer bir çıkıntı vardır. Bu hidrodinamik tasarım, gemilerin hızını da aynen yunuslarınki gibi artırmaktadır.

Vurgun Yemeyi Önleyen Sistem – Yunus Balığı

Yunuslar insanlarla kıyaslanamayacak kadar derin sulara dalabilirler. Bu konudaki rekor Balinagillerden amber balığına aittir. Amber balığı bir nefes alışla 3000 metre derine dalış yapabilir. Gerek yunuslar gerekse balinalar bu tip dalışlara uygun bir tasarımda yaratılmışlardır. Palet şeklindeki kuyruklar suya dalmayı ve yüzeye çıkmayı oldukça kolaylaştırır.

Dalış için yaratılmış bir başka tasarım da hayvanın ciğerlerinde gizlidir: Hayvan derine daldıkça üzerindeki suyun ağırlığı, yani basıncı artar. Bu basıncı dengelemek için, ciğerlerinin içindeki hava basıncını da giderek artırır. Ancak bu hava basıncı giderek çok yüksek derecelere çıkar. Aynı basınç bir insan ciğerine uygulansa, ciğer yırtılıp parçalanacaktır. İşte bu tehlikeye karşı yunusun vücudunda çok özel bir koruma yaratılmıştır: Yunusların akciğerlerindeki bronşlar ve hava kesecikleri, basınca karşı son derece dayanıklı kıkırdak halkalarla korunmuştur.

Yunusların vücutlarındaki bir diğer yaratılış örneği ise, vurgun tehlikesine karşı alınan tedbirdir. Dalgıçlar su yüzeyine hızlı çıkışlarda basınç farkından kaynaklanan bu tehlikeyle karşılaşırlar. Vurgunun nedeni, akciğerlere çekilmiş olan havanın ani bir biçimde kana karışarak damarların içinde hava kabarcıkları oluşturmasıdır. Bu baloncuklar kan dolaşımındaki düzeni bozarak ölüm tehlikesi meydana getirir.

Savunma Stratejisi – Bal Arıları

Japonya’daki eşek arıları, Avrupa’dan getirilen bal arıları için tam bir düşmandır. Yağma için bir kovana saldıran 30 eşek arısı, üç saat içinde tam 30.000 bal arısını öldürebilir. Ancak buna karşılık yerli bal arıları mükemmel bir savunma mekanizmasına sahip olarak yaratılmıştır.

Bal arılarının savunma silahı iğneleridir. Ama bunun yetersiz kaldığı zamanlarda vücut ısılarını kullanarak düşmanlarını öldürürler. Kovana saldıran bir eşek arısının etrafına toplanan arılar, onu yaydıkları ısı ile kavurarak öldürürler. Isıya duyarlı kameralarla çekilen yandaki fotoğraftaki kırmızı bölgeler, ısının 50 derecenin üzerine çıktığı yerleri göstermektedir.

Pompa – Zürafa

Zürafa beş metreye varan boyuyla karada yaşayan en büyük hayvanlardandır. Hayvanın yaşayabilmesi için kalbinden iki metre yukarıdaki beynine kan göndermesi şarttır. Bunun içinse olağanüstü güçlü bir kalbe ihtiyacı vardır. Nitekim zürafanın kalbi 350 mmHg.’lik bir basınçla kan pompalayacak kadar güçlüdür.

Normalde bir insanı öldürebilecek kadar güçlü olan bu sistem, özel bir haznenin içinde bulunur. Hazne, basıncın bu ölümcül etkisini kaldırabilmek için küçük damarlarla kuşatılmıştır.

Baştan kalbe kadar giden bölümde; yukarı çıkan ve aşağı inen damarların oluşturduğu bir U sistemi bulunur. Ters yönde akan kan damarları toplam basıncı sıfırlar, böylece hayvan ani kanamalara neden olacak iç basınçtan kurtulmuş olur.

Kalpten aşağıda olan kısımda ise, fazla kalın olmadığından bacakların ve ayağın da özel bir korumaya ihtiyacı vardır. Zürafanın bacak ve ayaklarını saran derinin son derece kalın olması onu kan basıncının kötü etkilerinden korur. Ayrıca damarların içinde, şiddetli kan akışını durdurarak basıncı kontrol altına alan kapakçıklar da bulunur.

Asıl büyük tehlike ise, hayvan su içmek için başını yere kadar indirdiğinde ortaya çıkar. Normalde beyin kanamasına sebep olacak kadar şiddetli olan kan basıncı, bu durumda çok daha artar. Ama bu tehlike karşısında kusursuz bir önlem alınmıştır. Vücutta salgılanan “sefaloraşidien” adlı sıvı devreye girer ve kalp hacmini küçülterek pompalanan kanı azaltır.

Öte yandan, hayvanın boynunda, başını aşağı eğdiğinde devreye giren özel kapakçıklar vardır. Bu kapakçıklar kanın akışını büyük ölçüde azaltır ve böylece zürafa güven içinde su içip tekrar başını yukarı kaldırabilir. Zürafanın kat kat olan damarlarının kalınlığı da, yine bu yüksek basınç tehlikesine karşı alınmış bir tedbirdir.

Elektrik Motoru – Bakteri Kamçısı

Sperm hücreleri de “kamçı” ile hareket eder.

Bazı bakteriler, sıvı bir ortamda hareket edebilmek için “kamçı” adı verilen bir organ kullanırlar. Bu organ, bakterinin hücre zarına tutturulmuştur ve canlı ritmik bir biçimde dalgalandırdığı bu kamçıyı bir palet gibi kullanarak dilediği yön ve hızda yüzebilir.

Bakterilerin kamçısı, uzun zamandır bilinmektedir. Ancak son 10 yıl içindeki gözlemler, bu kamçının detaylı yapısını ortaya çıkarınca bilim dünyası şaşkına dönmüştür. Çünkü kamçının, önceden sanıldığı gibi basit bir titreşim mekanizmasıyla değil, çok kompleks bir “organik motor” ile çalıştığı ortaya çıkmıştır.
Bakterinin hareketli motoru, elektrik motorlarıyla aynı mekanik özelliğe sahiptir. İki ana bölüm söz konusudur: Bir hareketli kısım (rotor) ve bir durağan kısım (stator).

Bu organik motor, mekanik hareketler oluşturan diğer sistemlerden farklıdır. Hücre, içinde ATP molekülleri halinde saklı tutulan hazır enerjiyi kullanmaz. Bunun yerine kendine özel bir enerji kaynağı vardır: Bakteri, zarından gelen bir asit akışından aldığı enerjiyi kullanır. Motorun kendi iç yapısı ise olağanüstü derecede komplekstir. Kamçıyı oluşturan yaklaşık 240 ayrı protein vardır. Bunlar kusursuz bir mekanik tasarımla yerlerine yerleştirilmiştir.

Bilim adamları kamçıyı oluşturan bu proteinlerin, motoru kapatıp açacak sinyalleri gönderdiklerini, atom boyutunda harekete imkan sağlayan mafsallar oluşturduklarını ya da kırbacı hücre zarına bağlayan proteinleri hareketlendirdiklerini belirlemişlerdir. Motorun işleyişini basitleştirerek anlatmak amacıyla yapılan modellemeler bile sistemin kompleksliğinin anlaşılması için yeterlidir.

Sadece bakteri kamçısının bu kompleks yapısı dahi tüm bir evrim teorisini çökertmek için yeterlidir. Çünkü kamçı hiçbir şekilde basite indirgenemeyecek bir yapıdadır. Kamçıyı oluşturan moleküler parçaların tek bir tanesi bile olmasa, ya da kusurlu olsa, kamçı çalışmaz ve dolayısıyla bakteriye hiçbir faydası olmaz. Bakteri kamçısının ilk var olduğu andan itibaren eksiksiz olarak işlemesi gerekmektedir. Bu gerçek karşısında evrim teorisinin “kademe kademe gelişim” iddiasının anlamsızlığı, bir kez daha açıkça ortaya çıkmaktadır.

Işık Sensörleri – Bitkiler

Bazı bitkiler ışık yoğunluğuna karşı duyarlıdır. Gece olunca yapraklarını toplayıp kapatırlar. Hatta bu işi, hava bulutlanıp ışık azaldığında yapan çiçekli bitkiler bile vardır. Bilim adamları bunun, çiçeklerdeki polenlerin geceleri oluşan çiğden ve yağmurdan korunması amacıyla yapıldığını düşünüyorlar. Bizler de ışığın yoğunluğunu algılayan sensörler kullanırız. Bu sensörler gece olup hava karardığında yanan, gün ışıyınca sönen lambalarda kullanılır.

Bitkilerin bir kısmı ışığa karşı duyarlıdır. Bazıları hava kararınca günün ilk ışıklarına kadar çiçeklerini kapalı tutar. Kimileri ise gündüz boyunca çiçeklerinin yüzünü güneşe dönük tutar.

Yukarıda bir ışık sensörünün elektronik devresi görülüyor. Devre çok sayıda elektronik parçalardan oluşur. Eğer tek bir parça çıkarılacak olsa veya bağlantılardan biri değiştirilse devre çalışmayacaktır. Bitkilerdeki ışık algılayıcıları da bu devre ile benzer özelliğe sahiptir: Sistemdeki bir eksiklik bitkideki algılayıcıyı tamamen işe yaramaz hale getirecektir.

Isı yalıtım Sistemi – Eider ördeği

Bedenlerimiz gün içinde aldığımız besinleri sindirerek ısı üretir. Bu ısıyı kaybetmemenin en iyi yolu ısının çok çabuk kaçmasını engellemektir. Bunun için zaman zaman kat kat kıyafetler giyeriz. Bu durumda sıcak hava her kat arasında tutularak hapsedilir ve dışarı kaçamaz. Bu şekilde enerji kaybını engellemeye “yalıtım” denir.

Eider ördeği de bu yöntemi kullanır. Bu kuşun tüyleri diğer pek çok kuş gibi hem uçmasını sağlar hem de hayvanı sıcak tutar. Eider ördeğinin oldukça yumuşak ve kabarık göğüs tüyleri vardır. Ördek göğüs tüylerini kullanarak yuva yapar. Böylece hem yumurtalarının hem de yumurtadan çıkan yavrularının soğuyarak üşümesine engel olur. Eider ördeğinin tüyleri sıcak hava katmanlarını tuttuğu için en iyi doğal ısı yalıtkanıdır.

Bugün dağcılar, ısıyı yalıtma kapasitesi yüksek olan tüylerden yapılmış özel kabanlar giyerek vücutlarını sıcak tutuyorlar. Bu kabanlardaki tüylerin yalıtım özelliği Eider ördeğininkiyle tamamen aynıdır.

Fiber Optik Teknoloji – Kutup Ayısı ve Okyanus Canlıları

Fiber optik teknolojisinde bir ayna gibi ışığı yansıtma özelliğine sahip saydam cam kablolar kullanılır. Fiber optik kablolar kolayca eğilip bükülebildikleri için içlerindeki ışık en girintili çıkıntılı köşelere bile taşınarak kullanılabilir. Ayrıca fiber optik kablolar kendilerine yüklenen elektronik mesajları diğer kablolardan çok daha iyi iletme özelliğine de sahiptir.

Kutup ayısının kürkü doğal bir fiber optik kablo gibidir. Solgun kutup ışığını doğrudan ayının bedenine taşır. Tüylerin bu özelliği o kadar iyidir ki, hayvanın cildi kutup iklimine rağmen güneşte yanarak koyulaşır (Tüyler fiber optik kablo özelliğinde oldukları için güneş ışınları ayının postu yokmuş gibi direkt cildiyle temas eder). Burada ışık ısıya çevrilerek ayının vücudu tarafından emilir. Ayı, postundaki tüylerin bu özelliği sayesinde soğuk kutup ikliminde bile bedenini sıcak tutabilir.

Ayılardan örnek alınabilecek tek şey tüylerinin yapısı değildir: Ayılar kış uykusunu tam 6 aya varan sürelere kadar sürdürebilirler ve bunu boşaltım sistemlerini durdurarak ve kendilerini zehirlemeden yaparlar. Bunun nasıl olduğunu araştırmak, diyabetle mücadeleye katkıda bulunabilir.

Fiber optik teknolojisinin bulunduğu tek canlı kutup ayısı değildir. Güney Afrika çöllerinde yaşayan Fenestraria adlı bitki de bu özelliğe sahiptir. Bitkinin yapraklarının neredeyse tamamı kumun altında gömülüdür. Fenestraria bu şekilde su kaybından ve otlayan hayvanlardan korunur. Bitkinin her bir yaprağının ucu şeffaftır, ışık buradan içeri girerek yaprakta ilerleyebilir.

Karşıt Akışlı Isı Değiştirici – Kutup Kuşları

Soğuk iklimlerde yaşayan kuşların ayakları genellikle ya soğuk suyun içinde ya da buzun üstündedir. Buna rağmen bu hayvanların ayaklarının donması gibi bir şey söz konusu olmaz. Çünkü hepsinin ısı kaybını en aza indiren bir dolaşım sistemleri vardır.

Bu kuşlarda sıcak ve soğuk kan, ayrı damarlarda akar. Ancak bu damarlar birbirlerine çok yakındır. Böylece aşağı doğru akan ılık kan, yukarı doğru çıkan soğuk kanı ısıtır. Bu aynı zamanda ayaklardan vücuda geri dönen kanın çok soğuk olması nedeniyle oluşacak şok etkisini de azaltır. “Karşıt akışlı” olarak isimlendirilen bu doğal ısı değişim sistemi makinalarda kullanılanlarla aynıdır.

Mühendisler böyle sistemleri “karşıt akışlı ısı değiştiricisi” olarak adlandırırlar. Bu sistemlerde birbirinden ayrı fakat bitişik kanallardaki iki akışkan (sıvı veya gaz) birbirlerine karşıt yönlerde akarlar. Bir kanaldaki akışkan diğer kanaldakinden daha sıcaksa, ısı sıcak akışkandan soğuk akışkana geçer.


Havalandırma Tekniği – Çayır Köpekleri

Birçok hayvan düşmanlarından korunmak için özel bir yetenek gerektiren yer altı sığınakları inşa eder.

Bu sığınaklardaki tüneller yüzeyden belli bir seviyede ve yere paralel olmak zorundadır. Aksi takdirde buraları kolaylıkla su basabilir. Tüneller eğer keskin eğimler verilerek şekillendirilirse bu sefer çökme riski ortaya çıkar. Tünel inşaatlarındaki bir başka husus da hava ihtiyacının problemsiz olarak karşılanmasıdır.

Çayır köpekleri sosyal hayvanlardır. Büyük gruplar halinde yer altında kazdıkları yuvalarda yaşarlar. Nüfusları arttıkça yeni yuvalar açar, bu arada yuvalarını tünellerle birbirlerine bağlarlar. Bazen yuvaların kapladığı alan bir şehir kadar bile olabilir. Böyle bir yeraltı şehrinde havalandırma hayati bir öneme sahiptir. Bu nedenle çayır köpekleri tünellerin yeryüzüne açıldığı yerlerde volkana benzeyen havalandırma kuleleri inşa ederler. Bu kuleler yer altı şehirlerine hava akımı çekilmesini sağlar.

Hava yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Çayır köpeklerinin yaptıkları kulelerin kimileri alçak, kimileri de yüksektir. Aradaki bu yükselti farkı tünel çıkışlarında basınç farkı oluşmasına neden olur. Böylelikle hava, üzerinde alçak basınç oluşan kuleden girerek yüksek basınç oluşan kuleden çıkar. Tünellere çekilen hava bütün yuvalardan geçer, böylelikle mükemmel bir havalandırma sistemi kurulmuş olur.

Kağıt Endüstrisi – Yaban Arıları

İnsanlar ağaç kütüklerini bir dizi kimyasal işlemden geçirerek daha sonra kağıda dönüşecek olan bir tür hamura çevirirler. Kağıt yapımının doğal mucitleri ise yaban arılarıdır. Yaban arıları yuvalarındaki petekleri yapmak için kağıt kullanırlar. Arı bu kağıdı kendi tükürüğüyle karıştırdığı çiğnenmiş tahta parçalarından yapar. Mobilyacılıkta kullanılan suntalar da yaban arısının kullandığı yöntemin aynısı ile üretilir. Sunta üretiminde arının tükürüğü yerine tutkal kullanılır.

Yaban arıları üstün bir ağaç işleme ve kağıt fabrikası gibidir. Ancak onlar, oldukça büyük endüstriyel kuruluşların yaptığı tüm işlemleri küçücük bedenlerinde yaparlar. Bu, kağıt endüstrisinin yaban arılarından daha öğrenebileceği çok şey olduğunu gösterir.

Robot Kol – Fil Hortumu

Bilim adamlarının robot kol tasarlarken en çok zorlandıkları konulardan biri kolun hareket özelliğidir. Bir robot kolun işe yarayabilmesi için, o işin gerektirdiği tüm hareketleri yapabilmesi şarttır. Allah doğadaki canlıların uzuvlarını ihtiyaçlarını tam karşılayabilecek hareket kapasitesine sahip olarak yaratmıştır. Bu konudaki en çarpıcı örneklerden biri de fillerin hortumudur.

Filin 50 bin adet kasla çevrili hortumu mükemmel yapısı sayesinde çok fazla incelik ve hassasiyet gerektiren işlemleri yapabilme kabiliyetine de sahiptir. Ayrıca hayvan hortumunu istediği her yöne doğru hareket ettirebilir.

ABD’deki Rice Üniversitesi’nde yapılan robot kol, fil hortumunun ne kadar üstün bir tasarım olduğunu daha net ortaya çıkarmıştır. Fil hortumunda iskelet benzeri tek bir yapı bulunmaz. Bu özellik, hortuma büyük bir hareketlilik imkanı ve hafiflik sağlar. Buna karşın robotik kolun bir omurgası vardır. Fil hortumu her yere yönelebilecek kadar büyük bir hareket serbestliğine sahiptir. Oysa robotik kol sahip olduğu 16 bağlantı sayesinde sadece 32 çeşit hareket yapabilir.

Gemi pruvası – Yunus Balığı

Yunusların burun çıkıntısı, modern büyük gemilerin pruvasına model olmuştur.

Günümüzde inşa edilen büyük gemilerde “V” şeklindeki pruvalar yerine yunusların burun çıkıntısına benzer bir yapı kullanılmaktadır. Bu biçimdeki pruva su yüzeyini daha iyi yarmakta, böylece daha az enerji harcamasıyla daha süratli yol alınması sağlanmaktadır. Yunus burnu şeklindeki bu tip pruvalardan % 25’e ulaşan oranda yakıt tasarrufu sağlamaktadır.

Concorde – Yunus Balığı

Yunus pruvası aynı zamanda Concorde’un tasarımcılarına da model olmuştur. “Mühendisler, havanın Concorde’un dış yüzeyinde yaptığı sürtünmeyi engellemek için yaptıkları çalışmada, yunus balığının iğ biçimindeki burnundan etkilendiler. Bu balığın kuyruk yüzgeci suyun içinde adeta bir motor görevi görüyor. Concorde’un da motorları yunustaki gibi arkaya yerleştirilmiş ve mükemmel bir sonuç elde edilmiştir.”

Denizaltılar – Yunus Balığı

Yunusların mekik biçimindeki vücut yapıları onlara büyük bir hızda hareket yeteneği kazandırmaktadır. Ancak bilim adamları balığın bu kadar hızlı gitmesinde büyük bir rol oynayan başka bir yapı daha  keşfettiler:

Yunus derisi üç katmandan oluşur. Dıştaki katman ince ve çok esnektir; içteki katman kalındır ve bu katmana plastik kıllı bir fırça görünümünü sağlayan esnek kıllardan kuruludur. Katmanların üçüncüsü olan ortadaki ise süngerimsi bir maddeden yapılmıştır. Son hızla yüzen yunus balığına etki edebilecek ani bir basınç iç katmanlara iletilerek söndürülür. Alman denizaltı mühendisleri, dört yıllık bir araştırmadan sonra bu özelliğe sahip sentetik bir kaplama yapmayı başardılar. Sözkonusu kaplama iki kauçuk tabakadan olşuyor ve  tabakalar arasında yunusun deri hücrelerine benzeyen kabarcıklar bulunuyordu. Bu kaplamaların kullanıldığı denizaltıların hızlarında % 250 oranında bir artış görüldü.

Sonar sistem – Yunus Balığı

Yunuslar başlarının önündeki özel bir organdan saniyede 200.000 titreşime sahip ses dalgaları yollarlar. Bu titreşimlerin yardımıyla sadece yollarındaki engelleri hissetmekle kalmaz aynı zamanda, yankının özelliklerinden söz konusu cismin yönünü, uzaklığını, hızını, büyüklüğünü ve şeklini de ayrıntılarıyla hesaplayabilirler. Sonarın çalışma prensibi yunusların bu algısıyla aynıdır.

Uçak – Akbaba

Akbaba, kanatlarının ucundaki tüyleri, bir elin parmakları gibi açarak, kanatlarının oluşturduğu büyük hava girdaplarını küçültür. Sağdaki resimde ise aynı aerodinamik yapıyı uçakta da gerçekleştirebilmek amacıyla hazırlanan model görülüyor.

Helikopter – Yusufcuk

Savaş araçları ve roketler üreten MBB firması, BO 105 tipi helikopteri üretirken, Yusufçuğun yapısını ve uçuş stilini kendine örnek almış.

Helikopter üreten Amerikan Skorsky  firması da yusufçuğu doğrudan helikoptere adapte ederek yeni bir tasarım yapmıştır. Yukarıda helikopterin tasarımı sırasında, bu işin nasıl yapıldığı arabasamaklarıyla birlikte görünüyor.

Radar – Yarasa

Görme duyuları ‘kör’ denebilecek kadar zayıf olan yarasalar ultrason denilen çok yüksek titreşimli ses dalgaları yayarlar. Bu sesler saniyede 20.000 titreşimin üzerinde olduğundan,  insan tarafından duyulamaz. Yarasının yaydığı ses dalgaları havadaki ve yerdeki hayvanlara veya hayvanın önündeki diğer engellere çarparak yansır. Yarasa, yansıyan ve kendine gelen bu titreşimlere göre yönünü ve hareket tarzını belirler. Radarın çalışma prensibi de aynıdır.

Mimari – Örümcek Ağı

Örümcekler kendileri için çok değerli olan ağlarını genellikle tenha yerlere kurarlar. Bunun nedeni hayvanlar veya doğa şartları tarafından ağın bozulmasını önlemektir. Ağın korunması için ilginç bir örnek Orta Amerika’da yaşayan Argiope örümceklerinin ağlarında görülür. Bu örümcekler ağlarına parlak beyaz renkte, zig-zag şeklinde işaretler koyarlar. Bu işaretler kuşlara ağın içinden geçmemeleri için bir uyarıdır. Örümcek bu işaretlerin arkasında durarak avının kendisini görmesini engeller.

Çiy örümceğinin agını  inşa ederken kullandığı teknikten ilham alınarak hazırlanan Münih’teki çardak biçimli kuş kafesleri.

Tatlı su örümceğinin ağından esinlenerek yapılan bir denizaltı köyü projesi. Örümceğin su geçirmez ağı, böceğin yasamını sürdürmesi için gereken hava ve besini de içinde taşımaktadır. Denizaltı evlerinde ağın yerine camın kullanılması düşünülmüştür.

Çiğ örümceğinin yaptığı ağın gergin yapısı, ağa yırtılmaz bir özellik kazandırmaktadır. Günümüzde bu prensip inşaat mühendisleri tarafından farkedilmiş ve tel örgüler yardımıyla kullanılmaya başlanmıştır.

Örneğin Cidde Havaalanı Hac Terminali ve Münih’teki hayvanat bahçesi bu prensipten yararlanılarak yapılan binalardandır. Münih Olimpiyat Stadı’ndaki tavan kaplama alanlarının inşasında, “tepeli toygar örümceği”nin ot ve çalıların üzerine ağ gererek yaptığı yuvasının yapısı örnek alınmıştır.

Örümceğin, oldukça ince olmasına rağmen aynı kalınlıktaki çelik halatlardan çok daha sağlam olan ipliğinin taklit edilebilmesi için bilim adamları halen çalışmaktadır.

Teleskop – Arı ve Petek

Arı kovanları teleskoplar için çatı modelleri oluşturuyor. Gök cisimlerinden gelen X ışınlarını çekmek için geliştirilen bir uzay teleskobununun merceği arı kovanlarından ilhan alınarak, altıgen şeklindeki aynalardan üretilmiştir. Altıgen şekil aynaların kullanılmasının nedeni kayıp alanların bulunmaması ve altıgen birleşimlerinin genel yapıyı kuvvetlendirmesi. 

Ayrıca altıgenlerden oluşan dizilim teleskopa geniş bir görüş alanı ve yüksek kalite sağlıyor. Ne ilginçtir ki arıların gözleri de aynı bu teleskop gibi altıgenlerden oluşuyor. Hem de milyonlarca yıldan, yani yaratıldıklarından beri.

Palet – Balinalar

Balinalar çifte bölmeli ve geniş bir kuyruğa sahiptir. İki ayağı birleştiren paletler ise, yüzücünün suyun içinde bir balina gibi aşağıdan yukarı kıvrılarak yüzmesini sağlar. Bu, hızlı dalış için ideal bir stildir.

Kar Ayakkabıları – Tavşanlar

Kuzey Amerika raketli tavşanlarının tüylerle kaplı uzun ve yayvan ayakları vardır. Bunlar tavşanın kara batmasını engeller. Kar ayakkabıları da insanlar için aynı görevi üstlenir.

Botlar – Dağ Keçileri

Dağ keçisinin toynakları sarp kayalıklarda yürümeye çok uygundur. Hatta hayvan bunlarla karda ve buzda da güvenle yürüyebilir. Dağcıların giydiği botlar ve doğada yürümek için yapılmış bir çok ayakkabının tabanı, bu toynaklardan ilham alınarak hazırlanmıştır.

Uçaklarda Buzlanmaya Karşı Sıvı – Kurbağalar

Zehirli kurbağaların dokununca dağılıma geçen zehir mekanizması uçaklarda donma karşıtı sıvının kullanımına ilham veriyor. Böylece gerekli zamanda kullanılacak sıvı ile donma vakaları daha aza inebiliyor.

Hızlı Tren – Balıkçıl Kuşlar

Balıkçıl kuşlarının gaga yapısının suya dalarken onları hızlandırdığı tespit edilmiştir. Bunu farkeden araştırmacılar bu sistemi trenlere uygularlar. Bu sistemle tasarlanmış hızlı trenlerin verimlilik oranı diğer trenlere göre çok yüksektir.

Cırt Cırt – Dulavrat otu

Evet komik olabilir ama halk dilinde dulavrat otu olarak bilinen, her çayıra çıktığımızda illaki üzerimize yapışan bu ot, giysilerden ayakkabılara, çantalardan astronot kostümlerine her yerde rastladığımız cırtcırtlara ilham veriyor.

Bir gün İsviçreli mühendis Georges de Mestral’ın kıyafetlerine bu bitkiler takılır. Mestral, kıyafetlerini bu bitkiden ayırmanın hiç de kolay olmadığını görünce hemen aklına bir fikir gelir ve bunu giyim endüstrisinde kullanmaya karar verir. Aynı kenetlenme sistemini oluşturur ve Velcro bantları şimdi astronot kıyafetlerinde de kullanılır hale gelir.

Aerospace Uçağı – Kedi Balığı

Sesten hızlı uçabilen Mc Donald Douglas’ın ‘Orient Express’ modeli, kedi balığının hidrodinamiğe elverişli şeklini esas alarak uçarken karşılaştığı hava direncini en az seviyeye çekmeyi başarmıştır.

Jet Uçakları – Mürekkep Balığı

Bir jet motoru bir ucundan havayı emerken diğer ucundan büyük bir hızla dışarı bırakır. Motorlarının egzozlarından yüksek hızla çıkan hava özel kanallar aracılığyla yere doğru püskürtülür. Bu sistemle Hamier uçaklar dikey iniş-kalkış yapabilirler. Mürekkep balığında cep benzeri iki açıklık bulunur. Bu açıklıklardan alınan su, kuvvetli kaslardan oluşan esnek bir torbaya alınır. Torbada arkaya doğru açılan kanaldan kasların kasılmasıyla kesedeki su büyük hızla kanladan atılır ve düşmanlardan kaçabilmek için 32 km’ye varan hızlara ulaşabilir.

Tekne Yüzeyleri – Köpekbalığı Derisi

Almanya Bremen’deki Uygulamalı Bilimler Üniversitesi araştırmacıları gemi yüzeylerine yapışan su yosunları, midyeler gibi unsurların paslanmayı hızlandırdığı ve suyun geri itme kuvvetini artırmasından dolayı köpekbalıklarının deri yüzeyini örnek almışlardır. Köpekbalığı derisine söz konusu maddelerin yapışmadığı görülmüştür. Çünkü derideki sert pullar birbiri üzerinden yalıtım yaparak altındaki elastiki deriyle birlikte bu sistemi destekliyordu. Bilim insanları köpek balıklarının bu özelliğini silikondan bir deri ile tasarlayınca gemi endüstrisindeki önemli bir sorun da çözülmüş.

Robotlar – İnsan

Geçtiğimiz günlerde Google tarafından satın alınan Boston Dynamics’in insansı robotunun laboratuvar dışındakini testini izlemiştik. Robot teknolojisi her yönüyle insansı özelliklere daha da yakın olma uğraşına devam ediyor.

Uçaklar – Kuşlar

Sonbahar da geliyorken gökyüzünde daha sık göreceğimiz bir manzara. Kuşların V şeklinde uçma nedenleri enerji tasarrufunu sağladığı içindir ve bu uçak tasarımlarına da ilham olmuştur.

Hüseyin Sümer hakkında 73 makale
Chemical and Mechanical engineer. Entrepreneur. Passionate about, Technology and Research.

İlk yorum yapan olun