İnsanların balıkları görünce gemileri, kuşları görünce uçakları yapmaları çok uzun yıllar boyunca süren bilgi birikimi ve atölyelerde yapılan çalışmalarla gerçekleşmiştir. Canlıları incelemede kullandığımız gözlem ve deney araçları geliştikçe tabiat ismini verdiğimiz harika sanatlar mecmuasının sayfalarını daha dikkatli araştırdık ve akılları durduracak incelikler, estetik, mimarî ve mühendislik uygulamalarına ilham verecek eserler gördük. Araştırmacıların tabiatı taklit ederek yaptıkları ürünlerin, mekanizmaların ve çalışma şekillerinin toplamını ifade eden biyomimetik teriminin Türkçe karşılığı “biyotaklit”tir (Yunanca bios=hayat, mimesis= taklit etmek).
Yüzyıllar boyunca insanlar tabiattaki eserlerden ilham alarak ihtiyaçlarına çözüm aradılar. Biyomimetik disiplininde de Rabbimizin El-Bâri isminin tecellisiyle kusursuz ve uyumlu yaratılmış canlıları taklit etmek; teknoloji, sistem ve tasarım geliştiren AR-GE (araştırma ve geliştirme) uzmanlarına kılavuzluk yapar. Kusursuz tasarım için rehber olarak hikmetlerle yüklü tabiatı kullanırlar. Yeryüzü sadece bizim için yaratılmış olmasa da tabiattaki her şey insanoğlunun ihtiyaçlarına cevap verebilmek için programlanmış gibidir. Rahman sûresinin hemen başında (7.–9. âyetler) arka arkaya geçen “mizan” tabiri, Cenab-ı Hakk’ın isimlerini sergileyen kâinatın, mükemmel bir nizam ve ölçü içerisinde yaratıldığını vurgular.
Bitki veya hayvanlar, incelendikçe insanı hayrete düşüren birçok sanatla bezenmiş vücut yapılarına sahiptir. Bazı hayvanlar suda hareket etmelerini sağlayan ideal hidrodinamik şekle, bazıları bize çok yabancı gelen özel duyulara sahiptir. Bir canlının sadece bir özelliğini taklit edebilmek için bazen bilgisayar teknolojisi, makine mühendisliği, elektronik, matematik, fizik, kimya ve biyoloji gibi alanlarda önde gelen bilim insanlarının bir araya gelmesi gerekir. “Fihriste-i sanat-ı Rabbâniye olan ilâhî kanunlara yanlışlıkla ‘tabiat’ namını verip eşyanın icadını ona tahmil ederek öylece ahmakâne bir bâtıl yola girerler ki ahmaklığın müntehasında en büyük ahmaklık nişanını göğüslerine kendi elleriyle takarlar.”[1]Kâinattaki İlâhî icraatların hikmetleri bilinmezse, sebepler perdesi aşılamaz. Bu yüzden Rabbimizin her bir canlıyı, ilâhî isim ve sıfatlarının tezahür ve tecellisiyle, harika bir şekilde, mucizevî nakışlarla yarattığı hatırlanmalıdır.
Biyomimetiğin Tarihi
İnsanoğlunun tabiattaki canlıları belki de ilk taklidi, “Nihayet Allah, ona kardeşinin ölmüş cesedini nasıl örtüp gizleyeceğini göstermek için yeri eşeleyen bir karga gönderdi. ‘Yazıklar olsun bana! Şu karga kadar olup da kardeşimin cesedini örtmekten âciz miyim ben?’ dedi. Artık pişmanlık duyanlardan olmuştu.” (Maide, 5/31) âyetinden de anlaşılacağı üzere, Hâbil’i öldüren Kâbil’in, cesedi ne yapacağını bilmediği esnada, karganın toprağı eşelediğini fark etmesiyle gerçekleşmiştir.
“Biyomimetik”, ilk defa Amerikalı yazar Janine M. Benyus tarafından kullanılmış bir terimdir. Temeli gözlem yapmaya dayanan biyomimetiğin bir bilim dalı olarak tanınması ise George de Mestral’ın (1940), “velcro” bandını geliştirmesine dayanır. Tarihî süreçte, 10. yüzyılda Müslüman matematikçi ve fizikçi İbn-i Heysem, pencere kepenklerindeki delikten ışığın nasıl geçtiğini fark ettikten sonra ilk iğne deliği kamerayı icat etti. Abbas ibn Firnâs (810–888), Farablı İsmail Cevherî (940–1002), Hezarfen Ahmed Çelebi (1609–1640) ve Lagâri Hasan Çelebi (17. asır) gibi âlimler, kuşları taklit ederek uçuş denemeleri yaptılar. Orta Çağ Avrupasında, Leonardo Da Vinci (1452–1519), kuşları ve kanat yapılarını inceledi; uçma mekanizmaları üzerine çizimler yaparak uçabilme hayalini şekillendirdi. Yaklaşık beş asır sonra, Wright kardeşler, kısmen kuşların kanatlarına benzer yapıları kullanarak uçaklarını havalandırmayı başardılar. Uçmak, kuşlardan alınan ilhamla yapılan en önemli taklitlerdendir. Üstlerinde kuşların saf saf dizilip kanatlarını açıp yumarak dolaşmalarını hiç görmüyorlar mı? Onları havada Rahman’dan başka tutan yoktur. O elbette her şeyi görür.” (Mülk, 67/19) mealindeki âyet-i kerime, insanların henüz havacılık veya uçmayla ilgili bilgi sahibi olmadığı dönemde, göğe ulaşılabileceğini bildirmiştir.
Biyomimetik ve Teknolojik Gelişmeler
Japonya’nın hızlı treni Şinkansen de iyi bir biyomimetik örneğidir. Trenlerin hızını artırmak için ilgili tasarım ekibi, 1990’lı yıllarda trenin burnunu yalıçapkını kuşunun aerodinamik gagasından modellemiştir. Bu kuş, avlanmak için yüksek hızlarda suya dalıp neredeyse hiç dalgalanmaya sebep olmaz. Mühendisler, trenin burnunun uzunluğunu artırıp yalıçapkını gagasına benzetince bir ses patlamasına sebep olmadan tünellere daha iyi girip çıkabildiklerini buldular. Sonuçta yakıtta yüzde 13 tasarruf sağlanırken tren saatte 350 km gittiğinde bile çıkan gürültüde belirgin bir azalma oldu.[2] Diğer bir örnek, özellikle kedilerin gözlerindeki gece ışığını yansıtarak görüşlerini güçlendirmeleridir. Kedilerin gözlerindeki tapetum lucidum adı verilen özel pigment tabakası, geceleri ışığı yansıtarak gece görüşünü güçlendirir. Geceleri avlanan hayvanlara bahşedilmiş olan bu siyah renkli pigmentlerden ilham alınarak ışığı güçlendirerek yansıtan “kedi gözü” adı verilen özel camların geliştirilmesi ve sürücülerin karanlıkta yol güzergahını daha iyi görmeleri sağlanmıştır. Dalgıç paletlerinde ördeklerin perdeli ayaklarından, denizaltıların seyr ü seferinde yunusların sonar sistemlerinden, LED ışıklarında ateş böceklerinin parlak ve sıcak olmayan ışıklarından ilham alınmıştır.[3] Helikopterin kuyruk tasarımı, kütle merkezinin konumu, uçuş stili ve denge sistemi yusufçuk böceğinden; pürüzsüz ve dik yüzeylere tırmanabilme özelliği ise geko kertenkelesinin ayaklarındaki ince yaprakçık şeklindeki pullardan örnek alınmıştır.[4]
Biyomimetik ve Mimari
Canlıların yaralandığında iyileşmesi, ısılarını koruması, enerjilerini verimli kullanması, dayanıklılık ve oksijenlerini tazeleme gibi faaliyetleri yanında hidro veya aerodinamik formları ve malzemelerin hafifliği, bilim insanlarının dikkatini her zaman çekmiştir. Apaçık görülmektedir ki akılsız ve şuursuz canlıların, hayatları için gerekli en mükemmel donanımla teçhiz edilmesi, ancak sonsuz bir ilim ve hikmet Sahibi’ni gösterir. Güneş panellerinin tasarımı, ağaç yapraklarının güneş enerjisini absorbe etmesi taklit edilerek yapılmıştır. Yenilenebilir enerji ve rüzgâr üretmek için sentetik malzemeden yapılan ve yaprağa benzeyen ürünlerde, ışık emici pigmentler ve karbon fiber malzemeler kullanılarak düşük maliyetle yüksek enerji elde edilir.
Hem ısıyı koruyucu hem de kir tutmayan dış cephe tasarımı da diğer bir biyomimetik örneğidir. Bazı ağaçların meyvesini veya içindeki tohumları koruyan dikenli veya lifli kabuklardan ilham alınarak inşa edilen Singapur’daki Esplanade Tiyatrosunun cephesi, dikenlerle kaplı Durian bitkisinin yarı sert kabuğu taklit edilerek tasarlanmıştır. Böylece binanın dış cephesi, gün boyunca iç mekânı çok ısıtmayacak şekilde güneş ışığının geçişine izin vermektedir. Zimbabwe’deki Eastgate alışveriş merkezinde ise benzer bir düşünce, bu defa termitler taklit edilerek uygulamaya konulmuştur. Termitlerin havalandırma sisteminde, dış sıcaklık gece 1,6°C ile gündüz 40°C arasında değişirken yuva sisteminin 30°C’de sabit kalması gerekir. Termitler bunu, tepecik şeklindeki yuvalarının yüzeyindeki binlerce ısıtma ve soğutma deliğini sürekli açıp kapatarak gerçekleştirir. Termitler hassas duyu kıllarıyla algıladıkları ısıya göre, sürekli olarak yeni havalandırma delikleri kazar ve sistemde ince ayar yapmak için eskilerini tıkar. Eastgate binasındaki hava, üstteki bacalardan önce alt katlara ve ofislere girer. Bu sistemle, enerji tüketimi düşürülür.[5] Bazıları başarılmış, bazıları ise henüz tamamlanmamış olan bu tür örneklerin uzun bir listesi vardır. Mimarlar, daha verimli projeler geliştirmek için canlılara bahşedilen özellikleri araştırmaya devam etmektedir.
Tekstil Sanayiinde Biyomimetik
Canlılarda, tasarımcılara ilham veren birçok renk kombinasyonu, desen ve simetrik nesne örneği sunulmuştur. Kâinat kitabına bu mânâda bakabilen, lüzumsuz ve gereksiz hiçbir yapı ve malzemenin olmadığını anlayacak ve bütün canlıları bu tefekkürle inceleyecektir. Biyomimetik, tekstil endüstrisine uygulandığında, kendi kendini tamir eden, temizleyen, enerjiyi koruyan ve hidrofobik (suyun tutunamadığı) özelliklere sahip ürünler geliştirilmiştir. Çinliler M. Ö. 4000’de ipek böceğinin kozasından ilham alarak ipek kumaş dokumayı öğrenen ilk medeniyettir ve bu dokuma stratejisi hâlâ dünya çapında kullanılmaktadır.
Tekstil alanında ilk patentli ürün, elektrik mühendisi olan George de Mestral’ın köpeğiyle ormanda gezerken yaptığı gözlem sonucunda geliştirilmiştir. Ormandaki dikenlerin kıyafetlerine ve köpeğinin tüylerine yapıştığını görünce incelediği dikenlerin yüzeyinin birçok küçük kancayla döşenmiş olduğunu fark eder. Bu minik kancalı yüzeyi taklit ederek ve küçük halkalarla kaplı bir başka yüzeyle birlikte velcroyu (cırt cırt) icat eder.[6]
Giysi ve diğer tekstil malzemelerinin kendi kendini temizlemesi ve su tutmaması, birçok tekstil mühendisi ve araştırmacısının hedefi olmuştur. Nilüfer ve zambak gibi su bitkilerinde, su damlaları bitkiye yapışmaz ve yuvarlanırken yapraktaki bütün kiri toplayarak temizler. Bu tip bitkilerin gösterdiği bu özellik, suyu itici özel bir mum ile kaplanmış yaprak yüzeyindeki mikro tümseklerden kaynaklanmaktadır. Yaprak yüzeyindeki hücreler su ile temas ettiğinde havayı hapseder ve itici bir yüzey oluşturmaya yardımcı olur. Bu yapıdan alınan ilhamla polyester kumaşın silikonla kaplanması neticesinde, suya dayanıklı kumaşlar elde edilmiştir.[7]
Köpekbalıklarının ucu sivri ve arkaya dönük pullarla kaplı derilerinden yola çıkarak mayolar,[8] memelilerin kürkünü taklit ederek yağmurdan koruyan ve terlemeyi önleyen kumaşlar, bakterilerin fermantasyonuyla solmayan boyalar, mantar misellerinden sentetik deriler, kalamarın renk değiştirişini taklit eden ürünler gibi pek çok yenilik, hayvanlardan yola çıkarak geliştirilmiştir.[9]
“İşte bazı gerçekleri anlatmak için, Biz bu kabil temsiller getiriyoruz, ama bunları, ancak ibret almasını bilenler anlar.” (Ankebut, 29/43) mealindeki âyet gibi çok sayıda âyet, insanoğluna bu yolda ışık tutar. Tabiattaki bütün bu mükemmel tasarımlar, “içgüdü” gibi kelimelerle değil, ancak ilahî bir program ve âlemlerin Rabbi’nin isimlerinin yeryüzündeki tecellileri olarak izah edilebilir.
Dipnotlar
[1] Bediüzzaman Said Nursî, Lem’alar, İstanbul: Şahdamar Yayınları, 2010, s. 489.
[2] “Amazing technology inspired by birds, bees and beetle”, www.theglobeandmail.com/partners/ge-innovation/amazing-technologies-inspuired-by-birds-bees-beetles/article26474261/
[3] “Nature-inspired discoveries and inventions”, www.dawn.com/news/1297127
[4] “Biomimicry: 7 Clever Technologies Inspired by Nature”, www.livescience.com/28873-cool-technologies-inspired-by-nature.html
[5] “How Biomimicry Enhances Creativity in Architecture”, www.arch2o.com/biomimicry-enhances-architecture/
[6] cfda.com/news/biomimicry-how-nature-influences-innovation
[7] S. Das S ve ark. “Application of Biomimicry in Textiles”, Current Science, 2015, 109(5): 893–901.
[8] Nicola Davies, “Biomimicry and Textiles: Inspiration from Nature”, AATCC Review, 2019.
[9] “Biomimicry in Textiles – shaping the future”, www.fibre2fashion.com/industry-article/6975/biomimicry-in-textiles-shaping-the-future
