Biomimetika: technológia, á la nature

Lehet, hogy még évtizedeket kellett volna várnunk a tépőzár felfedezésére, ha egy séta alkalmával George de Mestral kutyája nem bogáncsokkal teleaggatva érkezik haza. A mindenre tapadó termés horgaitól a svájci mérnök fantáziája meglódult, és tíz évvel később előrukkolt különleges textilzárjával. Ám nem ő az egyetlen, akinek találmányát a természet ihlette.

A biomimetika művelői biztosra mennek: a tudományág képviselői- biológusok, kémikusok és mérnökök – olyan ötleteket lesnek el az állat- és növényvilágból és ültetnek át a mindennapokba, amelyek hasznosságát és hatékonyságát az evolúció évmilliárdokon keresztül tesztelte. Leonardo da Vinci még a szeme előtt röpködő madarakról modellezte repülő masinájának szárnyait, ám a mai nanotechnológiának köszönhetően már a természet szabad szemmel nem látható furmányos találmányainak titkai is lelepleződtek.

Termeszvár és shopping center

A zimbabwei Hararéban felépített Eastgate bevásárló- és irodaközpontban nincsenek légkondicionáló berendezések, a klíma mégis kellemes – akárcsak a termeszhangyák váraiban. Odabent a hőmérséklet folyamatosan 31 Celsius-fok, míg a külső hőmérséklet 4 és 40 Celsius-fok között ingadozik. Az építész, Mick Pearce egy természetfilmben csodálta meg a termeszvár nyitható és zárható kürtőit, amelyek a mindig árnyékos északi oldalon engedik be a hűvös levegőt, a hő pedig a felső nyílásokon távozik, és többszörös nagyításban megvalósította – betonból. És így még az energiafogyasztása is csupán tíz százaléka a hozzá hasonló épületekének.

Ez hallatlan!

A Sinkanszen nemcsak a világ leggyorsabb vonata, de nem olyan régen egyben leghangosabb is volt. Amikor 400 kilométeres sebességével szinte kirobbant az alagútból, a légnyomásváltozás akkora robajjal járt, hogy azt még 400 méterrel arrébb is hallották. Eiji Nakatsu mérnöknek kapóra jöttek madártani ismeretei: a jégmadár jutott eszébe, amely hegyes csőrének köszönhetően villámgyorsan, mégis szinte észrevétlenül csobban be a vízbe, hogy elkapja az eleségéül szolgáló halat.

Amióta a vonatok eleje a jégmadár csőrét formázza, nemcsak a környékbeliek élete lett nyugodtabb, de a vonat sebessége is 10 százalékkal nőtt, energiafogyasztása pedig 15 százalékkal csökkent. 

A Pókember után itt a gekkóember

A gekkó nem az állatvilág legszebbje, lábát mégsem győzik csodálni a tudósok. A talpát borító apró keratinszőrök milliói felülettel érintkezve egyenként jelentéktelen, együttesen viszont olyan jelentős tapadóerőt eredményeznek, hogy a kis állat fejjel lefelé, a gravitációra fittyet hányva gond nélkül rohangálhat. A láthatatlan kapaszkodók mintájára a Stanford Egyetemen falmászó robotot fejlesztettek ki, a Carnegie Mellon tudósai pedig olyan ragasztószalaggal rukkoltak elő, amelyet az űrkutatástól kezdve a gyógyászaton át irodai post-itokig lehet hasznosítani. És ezután lehet, hogy már nem csak idegességünkben mászunk a falra.

Lótusz mosóprogram

A lótusz már jóval azelőtt a tisztaság szimbólumává vált, hogy ennek okát felfedezték, és lótuszeffektusnak nevezték volna el. A lótuszleveleket olyan mikroszkopikus méretű kiemelkedések bordázzák, amelyeken a por és a kosz megakad, de a levél felületével már nem érintkezik.

Ha víz hull a levélre, a cseppek az apró bordák között megrekedő levegőn lebegnek, és a legapróbb rezzenésre könnyedén legurulnak a levélre tapadt szennyezéssel együtt. A természet trükkjét bevetik útjelző táblák és főzőedények gyártásakor, és az új generációs festékek, lakkok és szövetek előállításához nanoméretű érdes felületeket létrehozó adalékokat használnak, hogy a tisztítás minél egyszerűbb és vegyszermentes legyen.

Pörgés ezerrel

A természet alkotta kacskaringós formákra, spirálos mintákra nem nehéz példát találni a szívizomtól a virágokig, az elefánt agyarától a kaméleon farkáig; az ausztrál Pax Scientific tervezőinek például a vízben örvénylő, hullámzó hínárok keltették fel az érdeklődésüket. A spirálformát ventilátorokba, mixerekbe, turbinákba, propellerekbe és pumpákba építették be, aminek eredményeképp az energiafelhasználás 10–85 százalékkal, a zajártalom pedig akár 75 százalékkal csökkent. Sőt az alkatrészek olyan szépek, hogy egy pumpa rotorja, a „megdermedt örvény” a New York-i Modern Művészetek Múzeumának gyűjteményébe került.