W tym momencie chciałabym nawiązać do niedawno przytoczonego przykładu gąbek szklanych, które bardzo ciekawie opisał Jarosław Ignaszak. Jeszcze bardziej zaciekawiły mnie te prymitywne morskie stworzenia. Jest to kolejny przykład, który uświadamia, jak wiele jest jeszcze do odkrycia i zbadania w otaczającym nas świecie. Okazuje się, że nawet tak proste organizmy mogą być inspiracją dla człowieka w rozwiązywaniu różnych problemów technologicznych. Nie tylko te gąbki są wzorem dla naukowców. Inni przedstawiciele tej grupy zwierząt już przyczynili się do powstania projektów budynków przyszłości opierających się na budowie ich ciała. Jednym z takich budynków jest Porifera Tower, projekt drapacza chmur, który ma powstać w Paryżu nad Sekwaną. Projekt jest oparty na budowie morfologicznej gąbek, co zapewnia konstrukcji niezwykłą wytrzymałość. Budynek, poza miejscem zamieszkania, ma spełniać rolę oczyszczalni ścieków i filtra powietrza. W ten sposób powstanie jeden wielki żyjący organizm. Człowiek mimo swoich niezwykłych możliwości poznawczych nie jest w stanie przewyższyć sił natury i doskonałości jej działania, dlatego nieustannie czerpie z niej wzorce. Powstała dziedzina nauki – Bionika, która wykorzystuje wyniki badań biologicznych w celu rozwiązywania problemów technologicznych i konstruowaniu przedmiotów użytkowych. W niektórych krajach jest to nawet przedmiot studiów wyższych.
Ludzie od zawsze wzorowali się na przyrodzie. Początkowo z pewnością zupełnie nieświadomie. Powstanie koła mogło być zainspirowane toczącym się po zboczu pniem drzewa. Narzędzia prawdopodobnie powstały poprzez podpatrywanie innych zwierząt, które wykształciły wszystkie te elementy na drodze wielu lat ewolucji (np. szczypce krabów).
Współcześnie świadomie poszukujemy inspiracji w otaczającym nas świecie. Rozwój nauk przyrodniczych, odkrywanie wszystkich zakątków Ziemi stwarza nowe możliwości poznawcze. Obecnie naukowcy potrafią z jęczmienia, ważki i osy stworzyć sondę kosmiczną, a tropikalne rybki są źródłem pomysłów dla projektantów samochodów. Sztuczną skórą rekina pokrywa się stroje pływackie i statki.
Z pewnością się nad tym nie zastanawiamy, ale wiele prostych przedmiotów codziennego użytku takich jak np. rzep, również powstało z obserwacji natury. Jego wynalazcą był szwajcarski wynalazca i chemik George de Mestral, który podczas spaceru ze swoim psem zauważył przyczepione do sierści zwierzęcia owoce łopianu. Zbadał pod mikroskopem ich strukturę i stworzył syntetyczny materiał z identycznymi drobnymi haczykami, który umożliwiał jego przyczepianie. Pomysł ten szybko znalazł zwolenników i wszedł do użytku codziennego.
Szerokie pole do działania pozostaje dla naukowców również w dziedzinie wytwarzania nowych, bardziej użytecznych materiałów. Źródłem pomysłów np. na samoczyszczące się powierzchnie są liście roślin, wśród których najbardziej znany jest lotos (Nelumbo). Powierzchnia jego liścia ma strukturę mikroskopijnych guzków, dodatkowo pokrytych warstwą wosku. Woda nie zwilża takiej powierzchni i spływa w postaci kropel zbierając brud. Wykorzystanie tego zjawiska pozwoliło na stworzenie farb do pokrywania elewacji z tzw. „efektem lotosu”. Taką strukturą można pokryć również dachy budynków, okna czy nieprzemakający namiot.
Bionika nie ogranicza się wyłącznie do konstrukcji, ale wykorzystuje także zjawiska występujące w naturze oraz zachowania zwierząt. Przykładem mogą być pelikany, które podczas lotu ustawiają się w odpowiednim szyku zwanym potocznie „kluczem”. Nie jest to przypadkowe ustawienie. Okazało się, że osobniki lecące z tyłu mniej się męczą, ponieważ pokonują mniejszy opór powietrza. W ten sposób oszczędzają energię. Badania nad tym ustawieniem z wykorzystaniem odrzutowców przyniosły podobny efekt. Maszyny lecące z tyłu zużywały nawet o 1/5 mniej paliwa.
Takich przykładów jest niezliczona ilość. Architekci i projektanci prześcigają się w nowych futurystycznych propozycjach projektów, takich jak 300-piętrowe budynki oparte na budowie wiązek przewodzących pnia cyprysu lub pływające miasta przyszłości dające schronienie dla ludności zamieszkującej tereny zalewane przez podnoszący się poziom wód. Większość z tych pomysłów brzmi dość abstrakcyjnie, ale z pewnością część z nich zostanie zrealizowana w najbliższym czasie. Wkraczamy w erę bioniki! Można powiedzieć, że biotechnologia jest bionika w skali molekularnej.
Agnieszka Puszcz (studentka biotechnologia, rok III)
Opracowano na podstawie:
• A.Samek. Bionika – Wiedza przyrodnicza dla inżynierów. AGH, Kraków 2010
• P.Gates. Wynalazki przyrody. Oficyna Wydawnicza MAK, Wrocław 1996
• D.J. Knight. Inspired by nature. New York State Conservationist, 2009, 6,
• http://www.evolo.us/architecture/porifera-skyscraper-in-paris/
Strony polecane:
• asknature.org - Project of the Biomimicry Institute
• vincent.callebaut.org – Vincent Callebaut Architecture
Fot. S. Czachorowski
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz