BİYOMİMETİK: TAKLİT Mİ? İNOVASYON MU?

BİYOMİMETİK: TAKLİT Mİ? İNOVASYON MU?

Milyarlarca yıllık evrim ve doğal seçilim sayesinde biyolojik sistemler, çevrelerindeki değişikliklere yanıt verme ve bunlara uyum sağlamada maksimum performans elde etmek için karmaşık organize yapılar hiyerarşisini oluşturmuştur. Charles Darwin, 1862 tarihli “On the Various Contrivances by Which British and Foreign Orchids are Fertilised by Insects: and on the Good Effects of Intercrossing” isimli kitabında bu büyüleyici hiyerarşi için şunları yazmıştır: “Doğayı ne kadar çok incelersem, birçok yönden karmaşık ve sürekli değişen yaşam koşulları karşısında organizmanın kendini korumak amacıyla geliştirmiş olduğu varyasyonlardan o kadar çok etkileniyorum. Doğanın bu etkileyici gücü, hiç şüphesiz ki insanoğlunun hayal gücünün keşfedebileceği icatları ve uyarlamaları eşsiz bir şekilde aşmaktadır.”

Darwin her ne kadar yukarıdaki sözleriyle insanın hayal gücünün doğa karşısında yetersiz kaldığını savunmuş olsa da doğadaki süregelen bu muhteşem hiyerarşiyi taklit etme çabası insanoğluna varoluş mücadelesi boyunca ilham vermiş ve vermeye de devam etmektedir. Öyle ki, ilk insanların avlanmak için tasarladıkları hayvan dişine benzer keskin taşlar, insanoğlunun varoluşundan itibaren sürekli olarak doğayı gözlemlediğinin ve taklit ettiğinin en eski kanıtıdır.

Doğayı gözlemleme ve taklit etme çabası, insanoğlunun gelişim sürecine paralel olarak zaman içerisinde değişim göstermiştir. Başlangıçta yalnızca hayatta kalabilme dürtüsü sebebiyle sürdürülen bu çaba, daha sonraları yerini doğaya özenmeye ve onun gibi olabilme çabasına bırakmıştır. İnsanoğlunun bir erdem olarak gördüğü “kuşlar gibi uçabilmek” düşüncesi bu konudaki en belirgin örneklerden biridir. İsmail Cevheri, Abbas İbn Firnas, Leonardo da Vinci, Sir George Cayley, Wright Kardeşler ve Hezafen Ahmet Çelebi gibi farklı yüzyıllarda farklı coğrafyalarda yaşamış bilim insanlarının ve filozofların kuşların anatomik yapısını göz önüne alarak tasarlamış oldukları uçuş düzenekleri o dönemlerde “kuşlar gibi özgür olabilme” hayalinin temsili çalışmaları olsa da aslında günümüzün uçak teknolojisinin temellerini oluşturmuştur.

Doğanın gözlemlenmesi ve taklit edilme düşüncesi insanlık tarihi kadar eski olsa da bir bilim dalı olarak tanınması aksine bir o kadar yenidir. 1940 yılında İsviçreli bir elektrik mühendisi olan George de Mestral, köpeği ile birlikte Alp Dağları’nda yürüyüş yaptığı sırada dikenli bir bitki olan dulavrat otu bitkisinin köpeğinin tüylerine ve kendisinin pantolonuna yapıştığını ve bu bitkinin kıyafetlerinden ve köpeğinin üzerinden oldukça zor bir şekilde ayrıldığını fark etmiştir. Bu fark etme sayesinde George de Mestral, giyim endüstrisinin vazgeçilmezlerinden biri olan ve yerel dilde cırt cırtlı bant olarak tabir edilen, “Velcro Bandı’nı” icat etmeyi başarmıştır. Velcro bandının icadı doğayı taklit etme düşüncesini; doğaya özenme/doğa gibi olabilme hayalinden çıkararak güncel sorunlara inovatif (yenilikçi) çözümler üretme boyutuna geçirmiştir. 1969 yılına gelindiğinde ise, Amerikalı mühendis ve biyofizikçi Otto H. Schmitt, Yunanca bios (doğa) ve mimesis (taklit) sözcüklerinden türetilmiş olan “biyomimetik” terimini ortaya atarak doğanın taklit edilme fikrini düşünceden çıkarmış ve bir bilim dalı haline gelmesini sağlamıştır. Schmitt biyomimetiği şu şekilde tanımlamaktadır: “Tersine mühendislik yoluyla, canlıların yapılarını ve işleyişlerini yenilikçi (inovatif) ürünler ve teknolojiler üretmek üzere incelemek.”

Doğanın sunduğu eşsiz olanakların değerlendirildiği biyomimetik, günümüzde giderek bilim, mühendislik ve tasarım alanlarının vazgeçilmez bir unsuru haline gelmiştir. Hızla gelişen robot teknolojisi biyomimetik biliminin yoğun olarak kullanıldığı teknoloji alanlarının başında gelmektedir. Robotik teknolojide bilim insanları, insanlar ve hayvanlar âleminin hareket kabiliyetlerini kopyalayarak etkileyici sonuçlar elde etmeyi başarmıştır. Ayrıca, son on yıldır bu teknolojide insanlar ve hayvanların dışında bitkilerin de esinlenme kaynağı olarak kullanıldığını görülmektedir. Özellikle bitkilerin sürekli büyüme ile değişen dinamik ve ortam koşulları karşısında gösterdikleri uyum, yapılandırılmamış ortam zorlukları ile başa çıkabilme becerileri bitkileri, robotik teknolojide bitkileri ideal birer aday haline getirmiştir.

Canlı organizmaların hareket kabiliyetlerinin dışında sahip oldukları diğer pek çok özellik de biyomimetik bilimine araştırma konusu olmuştur. Örneğin; bitkilerin ve hayvanların yüzey özelliklerinden esinlenerek geliştirilen fonksiyonel malzemeler farklı kullanım alanlarında sıkça karşımıza çıkmaktadır. Gecko kertenkelesinin ayaklarında bulunan güçlü bir yapışma sisteminden yola çıkılarak tasarlanan koşu ayakkabıları, köpek balığının derisinden esinlenerek tasarlanan yüzücü giysileri ile nilüfer çiçeği yüzeyinin sahip olduğu su itici özelliğin taklidi ile ortaya çıkan kir tutmayan yüzey tasarımları bu alanda bilinen en yaygın örneklerdir. Hareket ve yüzey özellikleri dışında farklı böcek türleri ve hayvanların göz yapıları, biyomimetik bilimine konu olan bir başka araştırma konusudur. Bu alanda sürdürülen çalışmalar, özellikle askeri uygulama alanlarında karşımıza çıkmaktadır. Güve ve kelebeklerin düşük ışık şartlarında dahi keskin görüş sağlayan göz korneaları, gece görüş kamera sistemlerinin tasarımına ilham kaynağı olurken; penguen gözlerinden ilham alınarak tasarlanan turuncu renkli güneş gözlükleri, pilotlara ve denizcilere parlak ışık, pus ve siste daha net bir görüş olanağı sağlamaktadır.

Biyomimetik biliminin yaygın etkilerinin görüldüğü bir başka alan ise hiç şüphesiz ki mimaridir. Biyomimetik tasarım prensipleri; yapısal verimlilik, su verimliliği, sıfır atık ve enerji temini gibi pek çok konuda geleceğin akıllı şehirlerine inovatif çözümler sunmaktadır.

İnsanoğlunun hayatta kalma içgüdüsü ile başlayıp sonrasında doğa gibi olabilme hayali ile şekillenen ve en sonunda teknoloji ve tasarımda inovatif ürünlerin geliştirmesi ile devam eden biyomimetik; temel iş sorunlarına düşük maliyetli yaratıcı, fonksiyonel çözümlerin ortaya çıkarılması noktasında farkındalık yaratmaktadır. Bu nedenle, pek çok gelişmiş ve gelişmekte olan ülke biyomimetik bilimine ve tasarım anlayışına giderek daha çok önem vermektedir. Bu bağlamda, ülkemizin küresel boyutta rekabet edebilme gücünü artırabilecek yerli ve inovatif teknoloji ürünlerinin geliştirilmesi ve bu yolla teknoloji ihracat kapasitesinin artırılması, biyomimetik biliminin ve tasarım anlayışının daha fazla benimsendiği bir teknoloji anlayışı ile mümkündür.