Canlılar, milyonlarca yıldır dış etkenlere uyum sağlamak için değişip gelişiyor. Evrim eşsiz bir sabra sahip; şöyle ki, bakterimsi mikroorganizmaların, tanıdığımız hayvanlar ve bitkilere dönüşmesi yaklaşık üç milyar yıl almış. Örneklersek insan ve muz DNA’larının yüzde 50’si aynı, fareyle ortaklığımız yüzde 92... Evrim, avantajları ödüllendirip dezavantajları elemine ederek, en optimum çözümleri üretiyor. Adaptasyon, yeni bir özellik kazanmak veya eskisinden vazgeçmek anlamına geliyor. Koşullara başarıyla adapte olanlar verimli biyolojik mekanizmalarla devamlılığı garantiliyor. Besin zincirinin en tepesine oturan insan ise, doğanın mükemmel işleyişine bakıp öğreniyor, yararına olanı seçiyor ve gelişen teknolojiyle giderek yetkinleşen taklit ürünler yaratıyor. İşte bu işin, çeşitli isimleri var: biyonik, biyomekanik, biyoesinlenme, biyomimikri, biyotaklit, biyomimetik, biyotasarım, organik tasarım…

“Biyo” ile başlayan kavramların temeli doğadan öğrenme... Biyomimetik ve biyomimikri terimlerinin kökeni antik Yunanca: Bios hayat, mimesis taklit demek. Bildiğiniz gibi, sanatçı, gördüğünün benzerini yaratınca ortaya estetik resimler, heykeller çıkarıyor. Bilim insanı da görünenin arkasındaki mekanizmaya bakmaya çalışıyor, fayda göreceği işleyişi taklit ediyor. En iyi örnek hem sanatçı hem bilim insanı Leonardo da Vinci olabilir.

Da Vinci canlıları çizdi, anatomilerini inceledi, kanatların büyüsüne kapılarak, insanı uçurmak istedi ve uçan makine tasarımları yaptı, ama henüz erkendi; insanlar uçmak için 400 yıl kadar beklemek zorundaydı.

Bilim insanı da doğayı taklit ediyor
Bilim insanlarının gözlemlerini hayata geçirebilmeleri ancak 20. yüzyılda mümkün olabildi. Teknoloji artık hayallerin hızına yetişmişti. 1950’lerde ABD’li biyofizikçi Otto Schmitt mürekkep balığının sinir sistemini inceleyerek üç eşikli devreyi (pozitif geribesleme sayesinde kazanç sağlayan elektronik devre elemanı) geliştirmişti. 1969’da, Schmitt’in bir yazısına başlık yaptığı “biomimetik” terimi 1974’te Webster’s sözlüğüne girdi.

“Biyonik” terimi 1960’da doktor ve mühendis Jack Steele tarafından ileri sürülmüştü, aynı yıl Webster’s sözlüğüne girdi. Yazar Martin Caidin, Steele’in çalışmasını Cyborg (Siborg: biyolojik ve yapay kısımları olan varlıklar) romanında değerlendirdi. Cyborg, şimdi Terminatör’ün marifetlerini seyredenlere çocuksu gelecek, 6 Milyon Dolarlık Adam dizisine ilham oldu. O zaman makine ve insan kombinasyonu olanaksız görünüyordu, yıl 1974’tü.

Biyoesinlenme ve Biyomimikri
Biyoesinlenme geleceğin dünyasında büyük rol oynayacak. Steve Jobs, “21. yüzyılın en büyük inovasyonları, biyoloji ve teknolojinin kesişim noktalarında gerçekleşecek,” diyor. Biyomimikri, disiplinler arası bir yaklaşım; doğadaki formları, süreçleri, döngüleri, sistemleri rehber alırken, gezegene daha az zarar veren teknolojiler geliştirmeyi önceliyor. Terim, Janine Benyus’un 1997 tarihli Biomimicry: Innovation Inspired by Nature kitabıyla popüler oldu. Biomimicry Institute kurucularından Janine Benyus, çözüm için nereye bakmamız gerektiğini yeni anladığımızı söylüyor. Benyus’a göre modeli, ölçeği ve mentoru doğa olan biyomimikri’nin amacı sürdürülebilirlik.

Biyotasarım
“Biyo”lu disiplinlerin tıp, ilaç sanayi, robotik, ulaşım, yazılım, endüstri, çevre vb. birçok uygulama alanı var. 1980’lerin sonlarında, tasarımcılar bilgisayar sayesinde karmaşık formları keşfettiler ve modelleri yeniden yapılandırabildiler. Böylece doğada hareket, büyüme ve evrim daha detaylı incelenip diğer disiplinler için ilham kaynağı oldu. Biyotasarım yönteminde süreç, doğadaki fenomeni (hayvan, bitki, tek hücreli) bulmakla başlar. Ardından, biyolojik özellikleri (ortam, reaksiyon şekli, sistematik ilişkiler, fiziksel özellikleri) tanımlama ve uygulama gelir. Tasarım tam olarak nedensel ilişkilerle ifade edilemez; bu işlem süreci kısmen değişim ve düzensizlik ilişkisi ile çalışır. Profesyonel tasarım, sezgi ve sistematik yaklaşımın birleşimidir.


Cırtcırt: Köpeğinin tüylerine takılan dikenli bitkiyi inceleyen De Mestral, ipliklerin ucundaki kancaların her tür dokumayı tuttuğunu fark edince giyim sektöründe bir buluşa imza atmış: cırtcırt.

Kozalak: Çam kozalağından ilham alınarak tasarlanan akıllı giysiler, değişen hava koşullarına uyum sağlıyor. Vücut ısısı arttıkça kumaşta minik delikler ortaya çıkıyor, vücut ısısı düşünce tekrar kapanıyor.

Köpekbalıkları: Köpekbalıklarının muhteşem yüzücüler olmasının sırrı minik dişlere benzer yapılardan oluşan esnek derileri. Bu tasarım, deniz araçlarının kaplamalarına ve mayolara esin veriyor.

Ağaçkakanlar: Ağaçkakanlar darbelerin zararlarından korunarak ağaçlara delik açabilme becerilerini yarı elastik gagalarına, kafataslarının arkasındaki kauçuk benzeri kemiklere borçlu. Mühendisler her tür amortisörden, kara kutuya ve uzay araçlarına kadar pek çok tasarımda bu özelliği değerlendiriyor.

Örümcek ağı: Örümcek ağının çok sağlam olduğu bilinir, en önemli özelliği ultraviyole ışınlarını yansıtmasıdır. Mühendisler bunu camlara adapte ettiler; böylece cama çarpıp ölen kuşların sayısını azaltmayı başardılar. Normal camı fark edemeyen kuşlar örümcek ağlarını görebildiklerinden, bu teknikle üretilen camlardan kaçınmayı biliyorlar.


Aladoğan: Aladoğan, B2 bombardıman uçağına örnek olmuş.

Penguen: Penguen gözlerinden ilham alınarak tasarlanan turuncu renkli güneş gözlükleri, pilot, denizci ve kayakçılara parlak ışık, pus ve siste daha net bir görüş sağlıyor.

Geko: Sevimli gekoların çok iyi tırmanabilmeleri parmak yapılarından kaynaklanıyor. Gekoların parmakları insanların cama tırmanmalarını sağlayacak kuvvette malzemelere ilham veriyor.

Termit: Termitlerin inşa ettikleri tepecikler hayvan dünyasındaki en uzun yapılar. Sıcak veya serin bölgelere göre farklı tipleri var. Termitler tepeciklerin içindeki havalandırma kanallarıyla ısıyı kontrol ediyor; çünkü yumurtalara belli bir ısı, gıdaları olan mantara optimum hava koşulları sağlanması gerekiyor. Zimbabwe’nin Harare şehrindeki East Gate binasının mimarı Mike Pearce termit yuvalarından ilham almış. Cephelerdeki gölgeleme elemanları ve baca sistemi, içerdeki havanın her zaman 21°C olması sağlıyor.

Lotus: Lotus çiçeğinin yaprağının yüzeyi ince bir mumla kaplı; bu özellik suyun emilmesini önlüyor. Bilim insanları bundan hareketle binaların iç ve dış yüzeylerinde kullanılacak kendi kendini temizleyen bir boya üretmiş.

Arı: Karınca ve arıların, yiyeceklerini nasıl buldukları ve taşıdıkları inceleniyor; ulaşılan sonuçlarla evdeki akıllı cihazların iletişimi için algoritmalar geliştiriliyor.

Mermi treni: Yüksek hızlı mermi treni, tünele girerken bir basınç dalgası oluşturuyor. Tünelden çıkarken bu basınç dalgası, bir ses patlamasına sebep oluyor. Bu sorun yalıçapkınının gagası örnek alınarak çözülmüş. Yalıçapkını, balık yakalamak için suya girerken gagasının aerodinamik yapısı sayesinde etrafa az su sıçratıyor ve avını net görebiliyor. Tren bu tasarımıyla %15 daha az elektrik tüketerek, %10 daha hızlı gidebiliyor.

Trafik: Göçmen çekirgeler kalabalık olmalarına rağmen çarpışmadan uçabiliyor. Trafik kazalarının önlenmesi amacıyla bu çekirge türünün algılama, hissetme ve karşılık vermeyi sağlayan sistemleri inceleniyor. Sürücüsüz araçların trafiğe katılacağı düşünüldüğünde, bu modelin önemi anlaşılıyor.

Akıllı bina: Bitkilerin CO2 sentezleme şeklini örnek alan bir yöntemle CO2’den polikarbonatlar yapmak mümkün. Bu polikarbonatlar, geri dönüştürülebilir plastik üretiminde kullanılıyor. Kabuk ve mercan yapan canlılar da CO2’yi yapı malzemesi olarak görüyorlar. Mercan resiflerinin bu özelliğinden hareketle, çimento ve betonda CO2 bir yapı malzemesi olarak kullanılıyor.

Leonardo da Vinci: “İnsan zekâsı, doğanın keşiflerinden daha güzel, daha basit ya da daha direkt bir keşfe asla imza atamayacak. Çünkü doğanın keşiflerinde ne bir şey eksiktir, ne de bir şey fazladır.”


Robot ve kuçu: Hayvanların hareketlerinden yola çıkılarak bacaklı robotlar tasarlanıyor. İki bacaklı insansı robotlar, dört hatta on iki bacaklı robotlar bile var. Robotlar, hayvanların yaptığı gibi bacaklarını ileri-geri hareket ettirebiliyor.

6 Milyon ve Terminatör: 6 Milyon Dolarlık Adam’dan Terminatör’e siborgun değişimi.

Yaprak: Yaprağın yapısından yola çıkılarak üretilen güneş pilinin maliyeti daha az ve beş yılda bir şarj ediliyor.

Deniz kabukları: Deniz kabuklarının mekanizması, sentetik kompozit inşaat malzemelerinde, havacılık, uzay taşımacılığı uygulamalarında kullanılıyor. Kabuktaki sedef model alarak yapılan nano ölçekli kompozitin, özellikle uzay teknolojisinde, hafif ve sağlam uçak zırhı yapımında, ulaştırma sanayisinde kullanılması hedefleniyor.

Kaynaklar
https://www.evrensel.net/haber/362288/biyo-esinlenmis-muhendislik-nedir-biyomimikri-nedir https://www.researchgate.net/publication/277076667_DOGADAN_ESINLENMIS_TASARIMLAR_TASARIM_STRATEJISI_OLARAK_BIYOMIMIKRI https://www.techindulge.com/technovation/biomimicry-7-amazing-technologies-inspired-by-nature/ https://evrimagaci.org/muhendislikte-evrim-biyomuhendislik-ve-biyomimikri-evrimsel-biyolojiyi-nasil-kullaniyor-ona-nasil-katki-sunuyor-4 https://acikerisim.iku.edu.tr/handle/11413/3978 https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/916528 https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/964270
https://www.bilgiustam.com/deniz-kabuklari-hakkinda-ayrintili-bilgi/ https://tr.wikipedia.org/wiki/Evrim https://evrimagaci.org/gen-benzerligi-genetik-benzerlik-nedir-insan-genomu-diger-canlilara-ne-kadar-benzer-32