Biomimikra. Czego design może się nauczyć od natury?

Rozwiązania wielu problemów są na wyciągnięcie ręki. Wystarczy uważnie przyjrzeć się przyrodzie. Świat natury uczy nas jak pozyskiwać surowce, oszczędzać energię, budować domy. Co to jest biomimikra i dlaczego biologia i design powinny połączyć siły?


O czym przeczytasz?

Koralowiec

Natura nie dba o prawa autorskie. Co to jest biomimikra?

Biomimikra to wszechstronna metoda projektowania polegająca na naśladowaniu natury.

Projektant szuka odpowiedzi na pytania projektowe w przyrodzie. Poddaje analizie to, w jaki sposób świat natury rozwiązuje konkretny problem i sprawdza, czy i jak analogiczną technikę można zastosować w danym projekcie. Zgłębianie rozwiązań występujących w środowisku skutkuje odtwarzaniem naturalnych kształtów, procesów lub całych ekosystemów. Celem projektowania metodą biomimikry jest tworzenie nie tylko skutecznych, ale także bardziej zrównoważonych projektów.

Biomimikra zapoczątkowuje nową erę. Nie bazuje na tym, co możemy pozyskać z natury, ale na tym, czego możemy się od niej nauczyć. Przejście od uczenia się o naturze do uczenia się od natury wymaga nowej metody badawczej.

- Mówi Janine Benyus, pionierka i propagatorka metody biomimikry, pomysłodawczyni tego określenia, która zdefiniowała je w swej głośnej książce „Biomimicry: Innovation Inspired by Nature".

Zimorodek

Czego uczą nas zimorodek, rekin czy liść lotosu? Przykłady zastosowania biomimikry

Najbardziej znanym przykładem wykorzystania biomimikry w projektowaniu jest japoński szybki pociąg Shinkansen, czyli tzw. bullet train. Jego konstruktorzy w 1989 roku natrafili na poważny problem. Pociąg osiągał ogromną prędkość, ponad 270 km/h, jednak przy wyjeździe z tunelu generował przeraźliwy hałas. Wjeżdżając do tunelu, pociąg wytwarzał ogromne ciśnienie. Masy powietrza wypychane przy opuszczaniu tunelu powodowały huk, który słyszało się nawet 400 metrów dalej. Taki hałas nie był dopuszczalny w terenie zabudowanym, a fala uderzeniowa mogła zagrażać konstrukcji tuneli. Zespół inżynierów otrzymał zadanie zaprojektowania cichszego, szybszego i bardziej wydajnego pojazdu. Rozwiązania „objawiły się” dzięki niecodziennemu hobby Eiji Nakatsu, dyrektora ds. rozwoju technicznego w firmie, który był zapalonym obserwatorem ptaków. Główną inspiracją stał się zimorodek. Zimorodek to ptak, który chwytając zdobycz pod wodą, nurkuje z powietrza z dużą prędkością, bez plusku. Odwzorowanie budowy głowy i dzioba zimorodka pomogło inżynierom w pokonaniu problemów z oporem powietrza i hałasem w tunelach. Obserwacja „super mocy” kolejnych ptaków pomogła rozwiązać inne trudności. Pantograf (element łączący pociąg z przewodami elektrycznymi) został udoskonalony na podobieństwo skrzydeł sowy, które umożliwiają jej bezszelestne polowanie. Kształt ciała Pingwina Adeli, który pozwala mu na pływanie i ślizganie się bez wysiłku, posłużył jako wzór dla podpory pantografu. Ulepszona wersja pociągu z 1997 roku była szybsza o 10%, zużywała 15% mniej energii elektrycznej i spełniała wszelkie standardy dla obszarów zabudowanych, jeżeli chodzi o hałas.

Shinkansen. Japoński bullet train

Od tamtego czasu za pomocą metody biomimikry powstało wiele fascynujących projektów: turbiny wiatrowe na wzór płetw wieloryba, systemy wentylacyjne inspirowane norami piesków preriowych lub kopcami termitów, odporne na bakterie tworzywo do szpitali, przypominające swą strukturą skórę rekina, farby do elewacji czy powłoki o samoczyszczącej się powierzchni, zapożyczonej od liści lotosu, czy choćby zbudowane jak koralowiec kule do wychwytywania mikro włókien plastiku w pralce (o których pisaliśmy w artykule o praniu przyjaznym planecie).

Oprócz projektów wzorujących się na kształtach zaczerpniętych z natury biomimikra służy także do tworzenia biomimetycznych procesów, takich jak: oprogramowanie autonomicznych samochodów w mieście, podobne do sposobu porozumiewania się mrówek, produkcja „zrównoważonego” betonu używająca dwutlenku węgla jako budulca, tak jak robią to koralowce (zanieczyszczenia to nowe zasoby), czy technologie pozwalające dzięki obserwacji żywych organizmów filtrować wodę, odsalać ją, lub jak np. pajęcza sieć, pozyskiwać z powietrza.

Dzięki biomimetycznemu podejściu możemy projektować całe miasta, tak by zastępowały ekosystemy, które z ich powodu zniknęły. Szeroko dyskutowana, promowana przez wiele organizacji i rządów idea gospodarki o obiegu zamkniętym czy ekonomii cyrkularnej to, jak zauważa Janine Benyus, odwzorowanie modelu dowolnego naturalnego ekosystemu, w których nic się nie marnuje, nie ma odpadów ani produktów ubocznych. Wszystkie elementy są połączone siecią powiązań, stanowią część większej całości, w której mają do odegrania swoją rolę.

Biomimikra to uczenie się od natury

Zaproś biologa do stołu. Misja Janine Benyus, twórczyni teorii biomimikry

Janine Benyus jest światowej sławy biolożką, konsultantką ds. innowacji i autorką sześciu książek, w tym najgłośniejszej: „Biomimicry: Innovation Inspired by Nature”. Od czasu wydania książki w 1997 roku Janine wciela teorię mimikry w praktykę, inspirując innowatorów na całym świecie do uczenia się od geniuszu natury. Jako popularyzatorka swojej dziedziny, Janine Benyus dała się poznać szerszej publiczności dzięki swym prelekcjom TED, setkom przemówień konferencyjnych oraz kilkunastu filmom dokumentalnym. Jej firma konsultingowa, obecnie Biomimicry 3.8, jako przedsiębiorstwo B-Corp* doradza klientom takim jak: Boeing, General Electric, Colgate-Palmolive, Procter and Gamble, Levi's czy Nike. Dla przykładu, w wyniku współpracy z zespołem Janine, największy na świecie komercyjny producent wykładzin dywanowych, Interface, Inc, przedstawił linię dywanów inspirowaną przypadkowym formowaniem się w naturze. W rekordowym czasie Entropy ™ / I2  stały się najlepiej sprzedającym się produktem firmy Interface, stanowiąc 40% sprzedaży płytek dywanowych.

Uznana za wizjonerkę, która wywarła głęboki wpływ na teorię i praktykę projektowania oraz świadomość społeczną, Janine otrzymała kilkanaście nagród, w tym Time Magazine's Hero for the Planet Award 2008. W 2010 roku BusinessWeek uznał Janine za jednego z najbardziej wpływowych projektantów na świecie.

Janine jest pedagogiem i wierzy, że im więcej ludzie uczą się od „mentorów ze świata przyrody”, tym bardziej będą chcieli ich chronić.

W 2006 roku Janine została współtwórczynią The Biomimicry Institute, instytutu non-profit zajmującego się włączaniem biomimikry do formalnej edukacji oraz przestrzeni, takich jak muzea i ośrodki przyrodnicze. Organizacja jest obecnie częścią Biomimicry Global Network, która liczy ponad 11 000 członków, pracujących nad rozpowszechnianiem biomimikry w swoim regionie.

*Benefit Corporations (B Corps) to firmy, które realizując swoją misję, działają zgodnie ze strategią zrównoważonego rozwoju i uważają biznes przede wszystkim za narzędzie do zmiany świata na lepsze.

Ku zrównoważonym rozwiązaniom

Zapytaj naturę, jak sobie radzi z...

W 2008 roku instytut Janine Benyus uruchomił jeszcze jeden niezwykły projekt. Stworzył serwis internetowy AskNature.org - witrynę poświęconą „bioinspiracji”, czyli wynajdywaniu rozwiązań dla projektantów, inżynierów, deweloperów, wynalazców i każdej zainteresowanej osoby. Strona, gromadząc i udostępniając wyniki badań naukowych, stanowi bezpłatną bazę wiedzy. Działa jak prosta wyszukiwarka. Wystarczy wpisać jaki problem chcielibyśmy rozwiązać, aby otrzymać listę przystępnych publikacji opisujących jak radzi sobie z daną kwestią świat naturalnych organizmów. Wystarczy dokończyć pytanie: How does nature... i skorzystać z lekcji, jaką daje natura.

Artykuły, które mogą Cię zainteresować