Dünya kültür birikiminin önemli bir bölümü doğadan esinlenilmiştir. Farklı ve eşsiz tasarımlar bu sayede gerçekleşmiştir. Bu yazımızda size çok ilginç bilgiler hazırladık!
Doğadan Tasarıma Nedir?
Biyotaklit, ilham almak için doğaya ve doğal sistemlere bakar, tasarımı geliştirmek için doğadan ilham alan stratejiler kullanır. Oyunlar ve oyun tasarımı da doğadan ilham alır. Doğa, adaptasyon ve evrim yoluyla milyonlarca yılını problemleri çözmek için harcayarak akıllara durgunluk veren yeniliklere imza atmıştır. Doğada verimsizlik uzun sürmez, mühendisler ve tasarımcılar modern sorunlara çözüm bulmak için genellikle doğaya bakarlar.
Doğadan İlham Alan Biyotaklit Örnekleri
Hızlı Tren (Bullet Train)
Japonya’daki ilk yüksek hızlı trenler, tren tünelden geçerken oluşan hava basıncı nedeniyle tünellerden çıkarken sonik patlamalar yaratıyordu. Bu yüksek sesli hava patlamaları yerel sakinleri rahatsız ediyordu. Teknik departmanın Genel Müdürü Eiji Nakatsu, meraklı bir kuş gözlemcisiydi. Yalıçapkınlarının avlarını yakalamak için suya girdiklerinde gagalarının şekli nedeniyle neredeyse hiç sıçrama yapmadıklarını fark etti. Çeşitli ‘mermi’ tasarımlarını test ettikten sonra, en verimli ve işlevsel olanın yalaçapkını gagasına benzeyenin olduğunu düşündü. Trenin ön kısmının sürekli artan çaplı tasarımı, treni daha aerodinamik hale getirerek tünellerden geçerken hava basıncını azaltmış, böylece tünel çıkışındaki gürültü kirliliğini azaltmış ve ulusal yönetmeliklere uygun hale getirmiştir. Ayrıca, trenin %15 daha az elektrik kullanarak %10 daha hızlı seyahat etmesini sağladı.
Helikopter ve Yusufçuk
Yusufçuk böceğinin kanatları vücudu üzerinde geriye katlanamaz. Ayrıca, kanatların hareketinde uçuş kaslarının kullanılma şekli diğer böceklerden farklıdır. Bu özelliklerinden dolayı biyologlar yusufçukların “ilkel böcekler” olduğunu iddia ederler. Sikorsky helikopterleri bir yusufçuğun kusursuz tasarımı ve manevra kabiliyeti taklit edilerek tasarlanmıştır. Buna karşılık, “ilkel böcekler” olarak adlandırılan bu canlıların uçuş sistemi bir tasarım harikasından başka bir şey değildir.
Dünyanın önde gelen helikopter üreticilerinden Sikorsky, helikopterlerinden birinin tasarımını yusufçuğu model alarak tamamlamıştır. IBM, işe bir yusufçuk modelini bilgisayara yükleyerek başladı. Yusufçuğun havada yaptığı manevralar temel alınarak bilgisayarda iki bin özel render yapıldı. Dolayısıyla Sikorsky’nin personel ve topçu taşıma modeli, yusufçuklardan elde edilen örnekler üzerine inşa edildi.
Concorde ve Yunus
Yunusların suda ilerleme biçimleri ile süpersonik Concorde uçağının benzersiz yetenekleri arasında sanıldığından daha fazla ortak nokta vardır. Çeşitli yunus, musur ve balina türlerinin yüzgeçlerinin hidrodinamik özelliklerini sistematik olarak karşılaştıran ilk araştırma, geriye doğru savrulan üçgen şeklindeki yüzgeçlerin, tıpkı jetin delta kanatlarının havada kaldırma kuvveti sağlaması gibi, hayvanın suda verimli bir şekilde hareket etmesine yardımcı olduğu sonucuna varmıştır.
Araştırmacılar, gerçek yüzgeçlere dayalı modeller oluşturup bunları su tünellerinde test ederek yedi farklı hayvanın – Amazon Nehri yunusu, çizgili yunus, liman musuru, Atlantik beyaz yüzlü yunusu, şişe burunlu yunus, kuyruksuz yunus ve pigme mürekkep balinası – yüzgeçlerinin özelliklerini hesaplayabildiler.
Mühendisler, hareket sırasında paletlerin maruz kaldığı iki önemli kuvvete odaklandı: kaldırma ve sürükleme. Kaldırma, palet üzerine uygulanan yukarı doğru kuvvettir, sürükleme ise geriye doğru kuvvettir. Araştırmacılar, paletlerin yönü ve su hızları değiştikçe hidrodinamik kuvvetlerini ölçtüler.
Geliştiriciler deneylerinin sonuçlarını grafik formunda çizdiklerinde, paletlerin sergilediği kaldırma ve sürükleme eğrilerinin mühendisler tarafından tasarlanan hidrofoil yüzeylerinkine oldukça benzediğini gördüler.
Lotus ve Dış Cephe Kaplaması
Lotus (nilüfer) çiçeği bir nevi kuru toprakların köpekbalığı derisi gibidir. Çiçeğin mikro-pürüzlü yüzeyi toz ve kir parçacıklarını doğal olarak iterek yapraklarının pırıl pırıl temiz kalmasını sağlar. Eğer bir nilüfer yaprağına mikroskop altında baktıysanız, toz zerreciklerini savuşturan tırnak benzeri minik çıkıntılardan oluşan bir deniz görmüşsünüzdür. Su bir lotus yaprağının üzerinde yuvarlandığında, yüzeydeki her şeyi toplar ve geride temiz bir yaprak bırakır.
Bir Alman şirketi olan Ispo, bu olguyu araştırmak için dört yıl harcadı ve benzer özelliklere sahip bir boya geliştirdi. Boyanın mikro-pürüzlü yüzeyi tozu ve kiri uzaklaştırarak temiz tutar.
Kurbağalar ve Uçaklarda Buzlanmaya Karşı Sıvı
Belirli bir tropik kurbağanın kendini korumak için derisinden zehirli bir madde salgılamasıyla ilgili araştırma, Arizona Eyalet Üniversitesi mühendisi Konrad Rykaczewski’yi uçaklar için yeni bir buz önleme tekniği fikrine yöneltti. Rykaczewski ve onunla birlikte çalışan üç yüksek lisans öğrencisi, uçak yüzeylerine buz oluşumunu önlemek için antifriz salgılayan bir kaplama ekleyecek bir yöntem tasarladı.
Bu yöntemde, deri benzeri iki katmanlı bir kaplama kullanılmaktadır. İç katman antifriz sıvısını depolarken, dıştaki gözenekli süperhidrofobik katman buza dönüşebilecek soğuk yağmuru uzaklaştırır. Dış katman, örneğin yoğuşma veya don birikimi nedeniyle başarısız olduğunda, iç katman buz tabakası oluşumunu önlemek için antifriz salgılar. Sonuç olarak, iki katmanlı kaplama donan yağmur birikimini tek başına süperhidrofobik bir kaplamaya göre 60 kat daha uzun süre geciktirebilir. Yeni buz direnci sistemi üzerinde yapılan deneyler, sistemin donma koşullarında buzun oluşma süresini önemli ölçüde geciktirdiğini gösterdi.
Robot Teknolojisi ve Böcekler
Hamamböceklerine kötü gözle bakılır ama onlar gerçekten de doğadaki en etkileyici canlılardan bazılarıdır. Bu böcekler nefeslerini kırk dakika boyunca tutabilir, temelde yok edilemez ve saatte üç mil kadar koşabilirler. Bir hamamböceğinin her türlü arazide hızla hareket edebilme ve neredeyse her yere ulaşabilme yeteneği, onu her robotikçinin hayalindeki ilham kaynağı haline getirir.
Kaliforniya Üniversitesi araştırmacıları hamam böceğinden esinlenerek kendi böcekleri olan dinamik otonom yayılan Hexapod ya da Dash’ı geliştirdiler. Bu altı bacaklı RoboRoach 10 santimetre uzunluğunda ve 5 santimetre genişliğindedir. Altı pedallı tasarımı sayesinde robot birden fazla yüzeyde istikrarlı bir şekilde hareket edebiliyor. Zaman içinde Dash robotu araştırmacılar tarafından eklenen yeni özelliklerle gelişmiştir. Dash hamamböceğine pençeler ve mıknatıslı ayaklar eklendi. 1200 metreye kadar uçabilecek kanatlar takıldı.
