Fotoğraflar: Robert Clark




Kutu balığının şeklinde modern tasarım için bir ders gizli. Düşük sürtünme kuvveti sayesinde, saniyede kendi beden uzunluğunun altı katına varan hızlarda yüzüyor; kabuğunun kenarlarındaki, teknelerin karinasına benzeyen çıkıntılarla denge sağlıyor.



Kutu balığının, suyun direncini şaşırtıcı derecede azaltan biçimi Mercedes-Benz'in "biyonik" arabasına esin kaynağı oldu. Stuttgart'taki bir tesiste rüzgâr tüneli testleri sırasında üzerinden geçen buhar dalgaları, otomobilin -bir litre yakıtla 30 kilometre gitmesini sağlayabilen- aerodinamiğini gözler önüne seriyor.



Kurak Avustralya çölünde yaşayan dikenli şeytan kertenkelesi -pulları arasındaki kanalları kullanarak- bir ayağıyla su içiyor. Bilim insanları, kurak bölgelerde su toplama teknolojileri geliştirmek için bu mekanizmayı taklit etmeye çalışıyor.



1948'de bir yürüyüşten sonra pantolonu ve köpeğinin üzerine yapışan pıtrakları inceleyen İsviçreli mühendis George de Mestral, dikenlerin ucunda minik çengeller olduğunu gördü -ve bu da Velcro'nun (cırtbant) icadına yol açtı. Moda tasarımcılarının, bu ürünü hemen uyarlamamaları onda hayal kırıklığı yaratmıştı. Kuzeni Etienne Delessert, "Belki de çıkardığı ses yüzünden," diyor. Ama Velcro daha çarpıcı uygulama alanları buldu. "İlk yapay kalp ameliyatında ve uzay yolculuklarında."



Velcro'nun ilk kullanıcılarından biri olan NASA, onu uzay botları ve giysilerinde -1972'de Apollo astronotu John Young'un eldiveninde olduğu gibi - Ay'a gönderdi. Yerçekimsiz ortamda, havada duran eşyayı tutmak amacıyla ve kaskların içinde burun kaşıyıcı olarak kullanıldı.




Anında yapışan ve çekmeyle birbirinden ayrılan Velcro, fermuar kadar yaygın



Her yerde karşımıza çıkan yapıştırıcı malzeme Velcro neredeyse insanlar kadar Ay'a gidip gelmiş bir madde. Mucidinin bir yürüyüşten sonra giysilerinden söktüğü pıtraklardan esinlenerek yarattığı bu kavrayıcı bez, Komutan Alan Shepard'ın 1971'deki Apollo 14 Ay yolculuğunda giydiği uzay elbisesinin parçalarını bir arada tuttu. Ayrıca Dünya'ya dönüş sırasında uzay aracındaki eşyalarının yerinde durmasını sağladı. Smithsonian Enstitüsü müze uzmanı Amanda Young, "Yerçekimsiz bir ortamda yüzen nesneler ve donanımlar bir yere tutturulmazsa tehlikeli mermilere dönüşebilir" diyor.



Bonn Üniversitesi'nde (Almanya) botanikçi olan Wilhelm Barthlott, nilüfer yaprağının, doğal olarak kendini temizleyen ve su-itici bir yüzeyi olduğunu keşfetti. İşin sırrı, suyla temas ettiği anda, suyun cıva gibi boncuk haline gelip akmasını sağlayan, kiri de beraberinde götüren mumsu mikro ve nanoyapılarda.




Barthlott, "Lotus Effect" adıyla patent aldı. Ve bu keşif, biyobenzetim tekniği kullanılan boya "Lotusan" gibi ticari ürünlerde vücut buldu. İçine mikro yumrular aşılanan bu boya, onlarca yıl su tutmuyor ve lekelere karşı dayanıklı kalıyor



Biyomekanikçi Frank Fish, balinanın gücünü rüzgâr gücüne dönüştürmek için, kambur balinanın göğüs yüzgeçlerinden esinlenerek nodüllü rüzgâr türbini kanatlarını tasarladı. Yüzgecin kabarcıklı kenarı, keskin açılı dönüşlerinde kuvvet üretimine yardımcı oluyor.



Balinadan ilham alınarak üretilen rüzgâr türbini kanatlarının, daha düşük hızlarda geleneksel kanatlara göre daha fazla güç üretip üretmediği Kanada Rüzgâr Enerjisi Enstitüsü'nde test ediliyor.



Bir elektron mikrografi görüntüsü, köpekbaligi derisi ve hiz arasindaki iliskinin sirrini açikliyor: Dermal disçikler denilen dis benzeri pullar. Köpekbaligi arastirmacisi George Burgess, suyun "mikro-oluklar arasindan türbülans yaratmadan" geçerek sürtünmeyi azalttigini söylüyor. "Çok hizli hareket eden bir nehir akintisina karsi sig bir akarsuyun türbülansli akisi gibi." Bu arada, deri üzerindeki pullar yosunlarin yapismasini engelliyor.



Olimpiyatlarda 10 kez madalya kazanmis yüzücü Gary Hall, Jr., Florida Yüzme Kulübü'nde antrenman yaparken, "Hiçbir köpekbaligi beni kendi cinsinden biriyle karistirmaz" diyor. Ama köpekbaligi derisindeki disçikler, Speedo'nun -sürtünmeyi azaltip hizi artiran- "Fastskin (Hizli Deri)" mayosunun tasariminin esin kaynagi



Karasinekler, kanatlarini U seklinde karmasik bir hareketle çirpar



Bu mikromekanik uçan böceğin çırpınışı, karasineğin hareketine henüz ulaşamıyor. Ama bu robot yakında kendi kendine uçabilir. Robotun yanlarındaki, enerji sağlayan elektrikli hareketlendiriciler, kırılgan kanatlarını saniyede 275 kez -ona ilham kaynağı olan sinekten bile hızlı- çırpmasını sağlıyor. Kaliforniya Üniversitesi'nden (Berkeley, ABD) Ron Fearing, "Gerçek bir sineğin kanadı olağanüstüdür, her çırpmada döner," diyor. "Burada aşmamız gereken zorluk, bir kağıt atacının yirmide biri ağırlıkta olan bir cihazda çalışan bir mekanizma yapmak."



Bir tokay gekosunun parmakları üzerinde, yüzeye moleküler düzeyde yapışan, spatula uçlu kıllar bulunuyor (her parmak üzerinde yaklaşık 6,5 milyon kıl). Ve bu da gekonun duvarda ve hatta tavanda çevik bir şekilde yürümesini sağlıyor.



Stanford Üniversitesi'ndeki Stickybot da (Yapışkan robot) benzer bir arazide yürüyor. Ucu kıllı parmakları yüzeyi tutuyor ve bırakıyor. Ve robotun üyeleri gekonun anatomisini taklit ediyor. Ama şimdilik yalnızca bir salyangoz hızında hareket ediyor. Tasarımcıları onun günün birinde arama kurtarma çalışmalarında kullanılabileceğini umuyor.



Kaliforniya Üniversitesi'nden (Berkeley) Ron Fearing ve meslektaşlarının tasarladığı bir biyobenzetim yapıştırıcısının bu taramalı elektron mikrografı, bir gekonun parmaklarındaki kıllardan esinlenilerek yapılmış. Yumuşak bir yüzeye bastırıldığında, lifler geko kıllarının molekül çekimi aracılığıyla "yapışma" yeteneğini aynen sergiliyor. Santimetrekare başına düşen 40 milyonu aşkın mikro lif olağanüstü bir kavrama gücü oluşturuyor: Bu malzemeyle kaplı bir eldiven giyen insan cam bir duvarda asılı kalabilir



Spatula uçlu milyonlarca ufak kıl, gekonun parmaklarına güçlü bir "yapışkanlık" kazandırır. Gekonun tutunduğu yeri çabucak bırakabilmesi de aynı ölçüde hayranlık uyandırıcıdır. Bir tokay gekosu vücudunu baş aşağı tutmak için sadece 2500 parmak kılına gerek duyar. Oregon'daki Lewis ve Clark Yüksekokulu biyologlarından Kellar Autumn şunu belirtiyor: "Eğer 6,5 milyon kılın hepsi aynı anda tutunursa, 130 kilogram kaldırabilir. Ancak bu hayvanlar belirgin bir kuvvet olmadığında ayaklarını milisaniyeler içinde çekmeyi başarabilir." Bu olgu ayağın kalkışı sırasında kılların yaklaşık 30 derecelik bir açı yapmasıyla bağlantılıdır.




Fotoğraf : Robert Clark

Kehribar içinde sıkışmış bir sineğin yer aldığı, müzedeki bu örnek, doğanın mühendislik ustalığının bir örneğini sunuyor. Biyolog Andrew Parker benzer biçimde günümüze ulaşan bir sineğin gözüne elektron mikroskobuyla yakından bakınca, yüzeydeki ışık yansımasını azaltıyormuş gibi görünen ince yivleri merak etti. Optik mühendisleriyle birlikte çalışarak, yansımaya karşı başka tasarımları saptamak üzere müzedeki koleksiyonları taradı. Böcekten esinlenen bu teknoloji günümüzde bilgisayar monitörlerindeki ve güneş enerjisi panolarındaki yansımayı azaltmaya uyarlandı.




Fotoğraf : Robert Clark

1960'larda güvenin gözünü nano ölçekte inceleyen uzmanlar, gözün çok yüzcüklü yüzeyinin yansıtmayı azaltacak yapıya sahip olduğunu keşfetti. Freiburg (Almanya) Holotools'taki mühendisler, ışığa duyarlı cila üzerinde, lazer kullanarak benzer yüzcükler oluşturmaya çalışıyor. Milimetrekareye yaklaşık 16 milyon "nokta"nın düştüğü dokusu, bilgisayar monitörünün sağ tarafında parlamayı neredeyse yok etmiş. Bu, 40 yıldır geliştirilmekte olan -ve çağlar boyunca evrimin geliştirdiği- ileri biyobenzetim teknolojisinin bir ürünü.