Tasarım süreçlerinde çözüm odaklı, etkili sonuçlar elde edebilmek için çeşitli metodolojiler uygulanmaktadır. Prototipten üretime kadar birçok aşamada karşılaşılan sorunlar için, çeşitli fikirlerden ilham almak ve daha önceden çözülmüş sorunlar ile analoji kurarak çözüme ulaşmak mümkündür. Bu metodolojilerden biri olarak, insanlığın yüzyıllardır uyum içinde yaşadığı doğa da birçok sorunun çözümü için ilham alınabilecek geniş bir kaynaktır. Biyomimetik tasarım da doğadan ilham alan bir başka deyişle doğadan öğrenen bir tasarım yöntemidir. Hem biyomimetik hem de biyomimikri yöntemleri kullanılarak tasarlanmış ürünler için “biyomimetik tasarım” terimi kullanılmaktadır. Sıklıkla birbirlerine karıştırılan biyomimetik ve biyomimikri terimleri arasındaki fark nedir?
Biyomimetik terimi, Yunanca yaşam anlamına gelen “bios” ile taklit etme anlamındaki “mimesthai” sözcüklerinin birleşiminden oluşur ve yaşamı taklit etme anlamına gelir. Kavram olarak ortaya konulması sonradan gerçekleşse de, yaşamı taklit etme fikri 15. Yüzyılda Leonardo Da Vinci’nin kuşlardan esinlenerek yaptığı uçuş makinesi çizimlerine dayanmaktadır. Benzer şekilde, 19. Yüzyılda Wright Kardeşler’in de tarihte ilk kez uçan motorlu uçağı yapmak için çalışmalarına kuşların nasıl uçtuklarını anlamaya çalışarak başladıkları bilinmektedir. Biyomimetik, kavram olarak ilk kez 1950’li yıllarda Otto Schmitt tarafından ortaya konmuştur. Schmitt, biyomimetiği şöyle tanımlamaktadır: “Tersine mühendislik yoluyla, canlıların yapılarını ve işleyişlerini yeni ürünler ve teknolojiler üretmek amacıyla incelemek”. İnterdisipliner yapıdaki biyomimetik, doğadaki süreçlerin ve işleyişlerin anlamlandırılmasını içerdiğinden, fizik, kimya, biyoloji ve malzeme bilimleri gibi disiplinleri de kapsamaktadır. Biyomimetik ilk kez 1974 yılında Webster sözlüğünde “biyolojik olarak üretilmiş maddelere ve biyolojik sistem ve işleyişleri inceleyerek, doğal olanları taklit eden yapay sistemler ve mekanizmalar üretmek” olarak tanımlanmıştır.
Doğadan alınan ilham ve elde edilen metotlarla gerçekleştirilen biyomimetik tasarım, mühendislik ve mimari alanlarında sıkça kullanılmıştır. Biyomimetik tasarımın yaygın örneklerinden biri Eiji Nakatsu’nun yalıçapkını kuşlarından ilham alarak 1989 yılında geliştirdiği Shinkansen trenleridir. Yalıçapkını kuşları, düşük sürtünmeli bir ortam olan havadan, yüksek sürtünmeli bir ortam olan suya aerodinamik etkiye sahip olan ince gagaları sayesinde geçiş yapabilmektedir. Shinkansen trenleri de benzer şekilde açık havadan tüneldeki yüksek sürtünmeli havaya geçiş yaptığından, yalıçapkını kuşlarının gagalarının sağladığı gibi bir aerodinamik etki Shinkansen trenleri için de çözüm olmuştur. Mühendis ve kuş gözlemcisi Eiji Nakatsu, geliştirdiği Shinkansen trenleriyle birlikte, yüksek ses problemini çözmekle kalmamış aynı zamanda, %10 daha hızlı ve %15 daha az enerji tüketen trenler geliştirmiştir.
1997 yılında ise Janine Benyus ilk kez yeni bir kavram olan “biyomimikri”yi “Biomimicry: Innovation inspired by nature” isimli kitabında açıklamıştır. Biyomimetikten farklı olarak doğayla yeniden bağ kurmayı da içeren biyomimikri, sürdürülebilir çözümler için doğadaki formlara, süreçlere, işleyişlere ve sistemlere bakılarak, bunların çözüm olarak kullanılması olarak açıklanmaktadır. Biyomimetik, biyonik ve biyomühendislik gibi kavramların çok teknik olduğunu düşünen Benyus, biyomimetik ile benzer bir yaklaşımda olan biyomimikriyi geliştirmiş fakat biyomimikri için sürdürülebilirlik kavramının önemine dikkat çekmiştir. Çünkü Benyus, tasarım sürecinde konseptten değerlendirme ve üretime kadar karşılaşabileceğimiz her sorun için doğada bir çözümün bulunduğunu ve doğayla uyumlu yöntemler geliştirmenin daha sürdürülebilir olduğunu savunmaktadır. Ayrıca, Benyus, biyomimikri ve biyomimetik arasındaki farkı ortaya koyarak, neden biyomimikri adıyla yeni bir sistem geliştirdiğini de açıklar. Biyomimikrinin odağında radikal teknolojik yenilik ve finansal başarı olduğunu belirterek, biyomimetikte eksik olanın sürdürülebilir tasarıma odaklanarak doğayla yeni bir bağ kurma yolu olduğunu açıklar.
Biyomimikri için verilecek en iyi örneklerden biri doğadaki süreçlerden öğrenilerek geliştirilmiş BioMason şirketinin tuğlalarıdır. BioMason şirketi, kullanılan malzemenin pH derecesini değiştiren bakterilerden elde edilerek geliştirilen biyolojik tuğlalar sayesinde neredeyse hiç karbon salınımı olmadan malzemeleri birleştirebilmenin yolunu bulmuşlardır. Bu çözüm sayesinde, tuğlaların oluşturulması sırasında ihtiyaç duyulan ateşleme süreçleri ve bunların sebep olduğu karbon salınımı ortadan kalkmıştır.
Yalnızca doğayla kurulan formsal bir analoji ile tasarlanan ürünler de biyomimetik tasarım örneği olarak kabul edilse de, sürdürülebilirlik açısından doğadaki süreçler ve sistemlerin tasarımlara uygulanması da biyomimetik tasarımlar için gereklidir. Çünkü, Benyus’un ortaya koyduğu farkın yanında biyomimetik ve biyomimikri yöntemlerinin her ikisi için de sürdürülebilir tasarımların her aşamasında kullanılacak çözümleri doğadaki işleyişten öğrenmek geçerli bir yoldur. Biomimikri ile ilgili çeşitli eğitimler ve kaynaklar için 1998 yılında kurulan ve çalışmalarına halen devam etmekte olan Biomimicry Institute kar amacı gütmeyen önemli bir kuruluştur. Ayrıca enstitünün kurmuş olduğu “Ask Nature” isimli siteden daha fazla kaynağa ulaşmak da mümkündür.
Doğadan ilham alan biyomimetik tasarımlar sayesinde enerji verimliliği arttırılabilir, sürdürülebilir çözümler üretilebilir ve kaynakların kullanımı azaltılarak, kaynaklar kendi içinde sürekiliği olan doğal yollarla sağlanabilir. Bu sayede endüstrinin doğaya olan olumsuz etkileri önlenebilirken, biyomimetri ve biyomimetiğin tasarım çözümlerine katkıları sayesinde daha etkili sonuçlar elde edilebilir.
Kaynaklar
AskNature – Shinkansen Trenleri
Biomimicry as an Alternative Approach to Sustainability
