Biomimetik är ett växande forskningsområde som påverkar design inom allt från arkitektur till elektronik och maskinteknik. Idén är att ta naturens processer och strukturer som utgångspunkt för mänskliga konstruktioner. Eftersom naturens lösningar är resultatet av miljarder års evolution – som ständigt har anpassat levande organismer till sin omgivning – kan vi genom att härma och anpassa dessa idéer ofta uppnå betydligt högre effektivitet och mycket lägre miljöpåverkan än med konventionella designer.
Det krävs enorma mängder energi för att värma, kyla och belysa byggnader i moderna städer, vilket innebär både höga kostnader och stor miljöpåverkan. I naturen finns dock många arter – flera av dem lika känsliga för värme och kyla som vi och lika beroende av ljus för att se – som bygger bon i extrema klimat utan artificiella energikällor.
I Zimbabwe kombinerade arkitekter och ingenjörer traditionella murtekniker med en design inspirerad av termitstackar när de uppförde Eastgate-komplexet i Harare. Byggnaden förbrukar mindre än 10 procent av den energi som jämförbara hus använder. Utan något centralt kylsystem suger byggnaden in luft och vinddrag från basen och ventilerar den genom hela huset tills luften blivit för varm och lämnar byggnaden via skorstenar i taket – exakt samma mekanism som termitstackar använder för att reglera temperaturen.
Produktion, användning och bortskaffande av material får betydande miljökonsekvenser, från utsläpp av växthusgaser till överbelastade soptippar. Biologiska organismer har däremot självläkande mekanismer som minskar den energi som krävs för att reparera en kroppsdel.
Inspirerade av däggdjurens hudläkning har rymdingsingenjörer utvecklat plastskivor med inre förråd av harts som flyter ut till ytan så snart plasten repas eller punkteras. När hartset torkar bildas en lagning som liknar en sårskorpa, med en yta som är minst lika stark som originalet. Om materialet används inom rymd- och flygteknik kan det göra flygresor säkrare samt minska flygplanens vikt och bränslebehov.
Även om tekniken fortfarande befinner sig i ett tidigt forskningsskede bygger "artificiell fotosyntes" på den fotosyntetiska process genom vilken växter använder solljus för att skapa och lagra energi. På samma sätt som växter delar vattenmolekyler för att bilda enkla kolhydrater och syre hoppas forskare kunna reproducera processen för att isolera vätgas – en mycket brandfarlig gas som kan användas som bränsle.
Om processen kan genomföras med mindre energi än den alstrar, precis som hos växterna, skulle artificiell fotosyntes kunna ersätta förorenande energikällor som fossila bränslen.
Livet på jorden har utvecklats för att utnyttja tillgängliga energiresurser maximalt, och biologiska processer som matsmältning och rörelse överträffar långt effektiviteten hos även våra mest sofistikerade maskiner. Därför vänder sig allt fler forskare och formgivare till naturliga strukturer och processer för att skapa mer effektiva konstruktioner.
Vindturbinutvecklare studerade exempelvis knölarna på framkanten av knölvalens bröstfenor för att designa turbinblad med mindre luftmotstånd och större lyftkraft. Resultatet blev en mer effektiv vindturbin – lika smidig som en knölval som susar fram under vattnet.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online