Gönderen Konu: Biyomimetik  (Okunma sayısı 2250 defa)

0 Üye ve 1 Ziyaretçi konuyu incelemekte.

Çevrimdışı Mücteba

  • Moderatör
  • popüler yazar
  • *****
  • İleti: 9227
  • "En büyük keramet, istikâmet üzere olmaktır..."
Biyomimetik
« : 04 Nisan 2013, 11:04:22 »

Biyomimetik



Birçok bilim adamı ve ARGE uzmanı, çalışmalarını yapmadan önce doğadaki canlıları inceleyip onların sistem ve tasarımlarını çözmeye çalışıyor. Arkasından onları taklit ve bunun üzerinden yeni teknolojiler icat etmek geliyor. Bunun fen ilimlerindeki adı biyomimetik. Biyomimetik ya da “hayatı taklit”, doğadaki canlıları taklit etme anlamına gelen yeni bir bilim dalı. Bu bilim dalı gün geçtikçe gelişmekte ve teknoloji dünyasında adından sıkça söz ettirmektedir.

“insanlar doğada neyi taklit edebilirler ki”
diyebilirsiniz. Ancak başta sistemler, arkasından maddeler, aletler ve mekanizmalar taklit edilebiliyor. Doğadaki tasarımlar örnek alınarak yapılan aletler, özellikle nanoteknoloji, robot teknolojisi, yapay zekâ, medikal endüstri ve askeri donanım gibi alanlarda kullanılıyor.

Yapılan taklidin faydası malzeme kalitesi, enerji sarfiyatı, kendi kendilerini onarma özellikleri ve geri dönüşüme yatkın olduklarında görülüyor. Doğa dostu oldukları için tabiattan taklit edilen mamuller daha sessiz çalışıyor, diğerlerine göre estetik bulunuyor, dayanıklı ve uzun ömürlü oluyorlar.

Şimdiki gelinen seviyenin daha da ilerisinde, hücreler örnek alınarak yapay solar hücrelerle (güneş panelleri) enerji elde edilmeye çalışılıyor. Şimdilik güneş enerjisini pil ile depolamayı başardılar. Ama bu yeterli değil. Çünkü kloroplastların yaptığı iş, tam olarak taklit edilebildiğinde, yüksek enerji sarfiyatı yapan cihazların bile küçücük güneş pilleri ile çalıştırılabilmesi mümkün olacak. Uzay mekikleri ve yapay uydular, başka bir enerji kaynağına ihtiyaç duymadan sadece güneş enerjisi ile uçabilecek.

Yüzey temizliğinde nilüfer çiçeği taklit ediliyor

Bonn Üniversitesi’nde yapılan araştırmalarda, en az temizlik gerektiren yaprakların en pürüzlü yüzeylere sahip olduğu fark edilmişti. Çamurlu ortamlarda yetiştiği halde görüntülerinin temizliği ve berraklığıyla dikkat çeken nilüfer çiçeğinin (Lotus) üzerinde, ince noktalar tespit edildi. Bir toz ya da kir zerresi yaprak üzerine düştüğünde, belli belirsiz biçimde bu noktalar üzerinde iki yana sallanıyor. Bir damla su, bu minik noktalar üzerinde yuvarlanınca zayıf şekilde tutunmuş olan kiri alıp götürüyor. Yani nilüfer çiçeği, kendi kendini temizleyen bir yaprağa sahiptir.

Nilüfer çiçeğinin bu özelliği, bir bina yüzeyinin tasarımı için ufuk açmıştı. Bunun üzerine araştırmacılar, nilüfer yaprağı gibi yağmur sularını kullanarak üzerindeki kirleri temizleyen bina yüzeyleri geliştirmişlerdi. Böylece parmak izi bırakmayan ve kirlenmeyen yüzeyler üretilmiştir.

Fiber optik teknolojisine okyanus derinliklerinden gelen yardım

Antartika kıyılarının 100 ila 200 metre derinliklerinde, kalın buz kütlelerinin altında neredeyse zifiri karanlık denebilecek bir ortamda yaşayan bir canlı için güneş ışığını yakalamak, canlının hayatını sürdürebilmesi açısından son derce ehemmiyetlidir. Canlının bu problemi çözebilmesi, ışığı en etkili şekilde toplayan fiber optik ile donatılmış olması sayesinde mümkündür. Bilindiği gibi fiber optik teknolojisi, son yüzyılın en ileri teknolojilerinden biridir. Mühendisler, güneş ışığını gökdelenlerin ışık almayan bölümlerine aktarmada bu teknolojiyi kullanırlar. Gökdelenlerin çatısına yerleştirilen dev mercekler, güneş ışığını fiber optik ileticilerin ucuna odaklar. Fiber iletkenler vasıtasıyla da güneş ışığı, binanın en karanlık noktalarına kadar ulaştırılır.

Mimari de biyomimetik

Mimari tasarımlar yapılırken doğadaki örneklerden yararlanmak, günümüzde son derece yaygın olan bir usuldür. Midye ve istiridye kabuklarının görünümü, zıt yönlerdeki eğrilikleri nedeniyle dalgalı saçlara benzer. Bu şekil, ince olmalarına rağmen kabuklara çok yüksek basınçlara dayanabilme özelliği kazandırmaktadır. Onların bu formları, mimarların çeşitli çatı ve tavan tasarımları için model olmuştur. Oluklu mukavvalarda istiridyelerdeki kıvrımlı tasarım uygulanmaktadır. Bu nedenle oluklular, düz tabaka şeklindeki mukavvalardan çok daha sağlamdır.

Londra’da 1851′deki 1. Dünya Fuarı için yapılmış olan Kristal Saray, cam ve demirin bir araya gelmesiyle oluşturulmuş bir teknoloji Mahlukatı incelemek, icatlarda çok büyük kolaylık sağlıyor. Özellikle maddi dünyamıza katkı sağlayan bu çalışmalar, manevi dünyamıza da sirayet ediyor. Çünkü yaratılanın kusursuzluğu incelendikçe Allah’ın azamet ve kudreti daha çok idrak ediliyor.

Bu saray 35 m. yüksekliğinde ve yaklaşık 7.500 m2′lik bir alanı kaplıyor. Ayrıca 30×120 cm. ebadında 200.000′den fazla cam panel içeriyor.

Kristal Sarayın mimarı, fikir olarak bir nilüfer çiçeğinden esinlenmişti. Bu nilüfer türü zarif görünümüne karşın, insanları bile üzerinde taşıyabilecek kadar kuvvetli, büyük yapraklara sahiptir. Bu bitkinin yapraklarının altı incelediğinde bunların kaburga benzeri bir yapı ile desteklenmiş olduğu fark edilmiştir. Yaprağın merkezinden çevreye doğru yayılan lif şeklindeki bağlantıları / kolları vardır. Bu kolların arası da daha ince çaprazlamasına yerleşmiş başka bir doku ile desteklenir. Mimar, nilüfer yaprağındaki kaburgaya benzer yapıyı demir taşıyıcılarla, yaprağın asıl dokusunu ise cam ile özdeşleştirmiştir. Bu sayede cam ve demirden yapılma, hafif ama aynı zamanda geniş bir alanı kaplayacak kadar sağlam çatılı bir bina yapmayı başarmıştır.

Anatomi ve Eiffel Kulesi

1850′li yılların başında anatomistler, uyluk kemiğini kalça eklemine bağlayan parçayı inceliyordu. Uyluk kemiğinin leğen kemiğine oturduğu yer, kendi ekseni dışındaki bir kıvrım üzerinde bulunmaktaydı. Araştırmacılar dikey konumdayken 1 ton ağırlığı kaldırabilecek bir kapasiteye sahip uyluk kemiğinin içinin tek parça halinde değil, birbiri içine geçmiş kafes şeklindeki minik çubuklardan oluştuğunu gördüler.

Bilimadamları kemiğin, üzerinde oluşacak yük ve basınç etkisini azaltacak bir tasarıma sahip olduğunu fark ettiler. Bu tasarım, kemiğin içindeki bağlantıların insan ayakta durduğunda kemiklere etki eden kuvvet hatları boyunca düzenlenmiş olmasıydı. Mühendisler, aynı özelliğin bir dizi çivi ve destek sistemi ile sağlanabileceğini düşündü ve sonra Eiffel Kulesi’ni inşa ettiler. Eiffel Kulesi de uyluk kemiğindeki gibi demir kıvrımları, metal çivi ve desteklerden oluşan karışık bir kafes örgü ile inşa edilmiştir. Bu örgü sayesinde kule, rüzgârın eğme ve makaslama kuvvetleri ile oluşan basınca karşı rahatlıkla dayanabilmektedir.


İlyas Kartal | 02 Nisan 2013 | İnsan ve Hayat Dergisi