Tudod mi az a biomimikri?

Lehet, hogy még nem hallottál a biomimikri kifejezésről, de biztosan találkoztál, sőt, használtad már valamelyik megvalósulását. Mindjárt mondunk példákat is, de először nézzük meg, mi is az a biomimikri.

Fontos azonban, hogy mindezt a fenntarthatóság és a természet védelmének szem előtt tartásával tegyük.

E szemlélet olyan találmányokat hozott, mint a tépőzár vagy az esernyő, de termeszvárak mintájára építettek már fenntartható hűtésű épületkomplexumot Afrikában, és a japán Sinkanszen szupervonatok csendes száguldását is egy madár ihlette. Sorozatunkban ilyen érdekes megoldásokat fogunk bemutatni, amelyeket mind valamilyen állat, növény, vagy természetben megfigyelt működés inspirált.

Miért érdemes a természet megoldásait ellesni és alkalmazni?

Ha belegondolunk, ezek évmilliók alatt megalkotott optimális megoldások, amelyek kipróbáltak és működnek. Így rengeteg időt, energiát, nyersanyagot és humán erőforrást tudunk megspórolni, ahhoz képest, mintha nulláról állnánk neki egy probléma megoldásához.

Ráadásul a természet semmit nem csinál feleslegesen. Az élőlények összhangban vannak a környezetükkel, nem pazarolják az energiát, helyileg elérhető anyagokból építkeznek, amelyek le is bomlanak megfelelő időben, és környezetbarát kémiára támaszkodnak. És azért ne feledjük, bármennyire is elszakadt a mai modern ember a természettől, attól még mi is a természet részei vagyunk, egy olyan tökéletesen kitalált és működő rendszer tagjai, amelyet mi úgy tűnik, hogy eddig csak tönkretenni tudtunk, ami hosszú távon a mi fennmaradásunkat is kockára teszi.

Mitől olyan okos a természet?

Semmi rendkívüli nincs a háttérben, az evolúció maga a válasz, a túlélés kulcsa ugyanis a legoptimálisabb tulajdonságok és megoldások továbbörökítése. Kicsit bővebben a biomimikri kifejezésből is választ kaphatunk. A szó maga a görög bios, azaz élet, és a mimikri szóból áll össze, utóbbi a görög mimetikosz (hasonló) vagy mimeiszthai (utánozni) szóból ered. A mimikriről talán már hallottál az állatok világából, ez az a képesség, amikor valamilyen előny érdekében az élőlény leutánoz valamilyen tulajdonságot, esetleg egy másik élőlényt.

Például vannak olyan polipok, amelyek pár másodperc alatt felveszik a környezet színét és mintázatát, így rejtőzve el, de sok más állat is él ezzel a trükkel, például számos emlős vagy madár igyekszik rejtőszínű szőrzetet vagy tollat növeszteni. Alakjukban is utánozzák a környezetet például a botsáskák, amelynek egyes fajai faághoz, mások levélhez hasonlítanak.

A rejtőzés gyakran nemcsak a ragadozók ellen nyújt védelmet, hanem pont a vadászatot segíti, amikor az áldozat gyanútlanul sétál az álcába bújt ragadozó közelébe. De a felvett minta vagy szín riasztásra is szolgálhat, üzenve a környezetnek, hogy veszélyes vagyok, ne gyere a közelembe.

És mivel a legügyesebb, legéletrevalóbb egyedek maradnak életben, biztosak lehetünk abban, hogy a használt módszer a lehető legoptimálisabb megoldás.

A biomimikri úttörői

A kifejezés maga egészen új, köztudatba kerülését Jenine Benyus természettudományi írónak, innovációs tanácsadónak köszönhetjük, akinek 1997-ben jelent meg Biomimicry: Innovation Inspired by Nature című könyve. Megjelenésével a biomimikri egyre népszerűbb lett, hatására tudósok, tervezők és mérnökök kezdtek a természeti világ felé fordulni, hogy ihletet merítsenek.

De a történelemben már jóval korábban is találhatunk példákat a biomimikri alkalmazására, gondoljunk csak a lándzsahegyre, amely nagyon hasonlít egy madárcsőrre. A természeti népek mindig is figyelték a környezetüket, számukra evidens volt, hogy egy probléma megoldásához a természetből inspirálódjanak.

A görög mitológiában is találhatunk példát a biomimikrire, Daidalosz például tollakból szárnyakat épített magának és fiának, Ikarosznak, hogy így szökhessenek ki Kréta szigetéről. Érdekesség, hogy a madarak talán a leginspirálóbb állatok, Leonardo Da Vinci is számos repülő szerkezetet tervezett, amelyeket madarak ihlettek.

Bár Leonardo tervei sosem valósultak meg, egy jóval korábbi ötlet igen. A biomimikri történetben egy kínai asztalos neve is felbukkan, akinek az esernyő feltalálását tulajdonítják. A történet szerint Lu Ban (i. e. 507-444) meglátta, hogy gyerekek az esőben lapuleveleket tartanak maguk fölé, ez ihlette, hogy megalkossa feleségének bambuszból és selyemből az első esernyőt.

Persze a valóságban már jóval korábbról is találhatunk ernyőként funkcionáló tárgyakat, amelyek nemcsak az esőtől, hanem a naptól is védtek, de tény, hogy ez az eszköz nem sokat változott a mai napig sem, és kiválóan alkalmas a felmerült probléma megoldására, azaz védelmet nyújt a bőrig ázás ellen.

Ugorjunk egy nagyot az időben a 20. század közepére, amikor az egyik legismertebb biomimikris megoldás született. Ez pedig nem más, mint a tépőzár. Vajon neked eszedbe jut-e a bojtorján bogáncsos termése, amikor egy tépőzáras cipőt, szandált, ruhát felveszel, netán ezzel zárod a táskád, vagy rögzítesz valamit? Pedig ennek a növénynek az elsőre amúgy bosszantó tulajdonsága adott ötletet a tépőzár megalkotására George de Mestral svájci villamosmérnöknek.

1941-ben jött a szikra egy kellemes séta után, amikor hazaérve azon bosszankodott, hogy a nadrágszára, és a kutyájának bundája is tele lett bogánccsal. A mai napig sokszor tapasztalhattuk már mi is, milyen ragaszkodóak ezek a szúrós termések, amely csupán az anyanövény ésszerű megoldása arra, hogy egy kis segítséggel terjessze magjait.

Szerencsére George a bosszankodáson túl elgondolkozott azon, vajon hogyan lehetne használni ezt a ragadós tulajdonságot. Ehhez persze először meg kellett vizsgálnia, hogyan képes erre a növény, így mikroszkóp alá tette, ahol azt látta, hogy a termés tüskéi apró kis kampóban végződnek, ez akad bele az épp arra tévedő állat szőrébe, vagy az ember ruhájába.

Elhatározta, hogy megpróbál textilanyagból létrehozni egy hasonló „horgos-hurkos” rendszert, és egy lyoni szövőmesterrel álltak neki kikísérletezni a megfelelő alapanyagokat, Először pamut anyagú szövettel kísérleteztek, de ennek nem volt elég nagy a szakítószilárdsága, hamar tönkrement.

Aztán egy nem sokkal korábban elterjedt poliamid szálasanyaggal folytatták a kísérletezést, ami már megfelelőnek tűnt, rájöttek, hogy ha a poliamidszálakat a szövés során infravörös (hő)sugárzásnak teszik ki, majd gyorsan lehűtik, a szálakból képzett hurkok alakjukat megtartva rögzülnek, de rugalmasak maradnak. És ezzel megszületett a tépőzár, amely azóta egy teljesen hétköznapi, de hasznos eszköz lett.

Hasznosságát mi sem bizonyítja jobban, hogy a NASA is elkezdte használni, innentől kezdve a tépőzár egy elképesztően sikeres találmány lett.

A biomimikri alkalmazásának egyébként két módja is van, az egyik, amit a tépőzár esetén is láthatunk, amikor a természetben megfigyelünk valamit, és megnézzük, mit tanulhatunk belőle, és mire tudjuk azt hasznosan felhasználni. A másik út, amikor van egy probléma, és erre keresünk megoldásokat a természetben.

A hasznosság mellett nem lehet elégszer hangsúlyozni, hogy ezt az óriási tudástárat, amit a természet kínál, nem szabad kihasználnunk, hanem tanulnunk kell belőle. Nem csak azt, hogy mit hogyan alkalmaz a természet, hanem azt is, milyen ösztönös szemlélettel. Nagyon fontos megérteni ezt, amelyben a biomimikri kilenc alapelve is segíthet, amit Jenine Benyus határozott meg:

1. A természet túlnyomó részt napfénnyel működik.
2. A természet csak annyi energiát használ, amennyi szükséges.
3. A természet összehangolja a formát a működéssel.
4. A természetben minden újrahasznosul.
5. A természet együttműködésre épít.
6. A természet létalapja a sokféleség.
7. A természet helyi adottságokra épít.
8. A természet egyensúlyra törekszik.
9. A természetben semmi sem korlátlan.

A további cikkekben többek közt megmutatjuk, miként segített a jégmadár a japán szupervonatokat csendessé tenni, vagy a cápák hogyan kerültek az úszómedencébe, majd a kórházakba, a gekkók miként inspirálták egy új ragasztóféle kitalálását, a pókháló hogyan mentheti meg a madarakat, milyen az a termesz-légkondi, hogyan szigetelnek a hódok és a fókák vagy épp a lótusz levele hogyan tanított meg minket az öntisztításra. Addig is figyeljétek a természetet, mert ezernyi ötletet adhatnak, ki tudja, talán te leszel a következő, aki valami forradalmi újdonságnak leszel a megalkotója!