Im Laufe der Zeit wurde das Produktdesign verfeinert. Entwürfe aus der Vergangenheit scheinen oft gröber und weniger nützlich als die von heute. Da unser Designwissen immer raffinierter wird, haben Wissenschaftler und Designer die Natur und ihre Vielzahl an eleganten, anspruchsvollen Anpassungen als Orientierungshilfe bei der weiteren Verfeinerung unseres Wissens betrachtet. Diese Nutzung der Natur als Inspiration für die menschliche Technologie wird Biomimetik oder Biomimikry genannt. Hier sind 5 Beispiele von Technologien, die wir heute verwenden und die von der Natur inspiriert wurden.
Klettverschluss
Eines der älteren Beispiele eines Designers, der die Natur zur Produktinspiration verwendet, ist der Klettverschluss. Im Jahr 1941 beobachtete der Schweizer Ingenieur George de Mestral die Struktur der Grate, nachdem er einige der Samenhülsen gefunden hatte, die nach einem Spaziergang an seinem Hund befestigt waren. Er bemerkte die kleinen hakenartigen Strukturen auf der Oberfläche des Grats, die es ihm erlaubten, sich an Passanten zu befestigen. Nach langem Ausprobieren patentierte de Mestral schließlich das Design, das aufgrund seiner Klettstruktur zu einem beliebten Schuh- und Bekleidungsverschluss wurde. Klettverschluss ist ein Beispiel für die Biomimikry, bevor die Biomimikry überhaupt einen Namen hatte. Die Nutzung der Natur als Inspiration für das Design ist ein langjähriger Trend.
Neuronale Netze
Neuronale Netzwerke beziehen sich im Allgemeinen auf Rechenmodelle, die von den neuronalen Verbindungen im Gehirn inspiriert werden. Informatiker haben neuronale Netzwerke aufgebaut, indem sie einzelne Verarbeitungseinheiten erstellt haben, grundlegende Operationen ausführen und die Wirkung von Neuronen nachahmen. Das Netzwerk wird durch Verbindungen zwischen diesen Verarbeitungseinheiten aufgebaut, im Wesentlichen wie Neuronen im Gehirn. Mit diesem Computermodell konnten Wissenschaftler sehr anpassungsfähige und flexible Programme erstellen, die sich auf verschiedene Weise verbinden, um verschiedene Funktionen auszuführen. Die meisten Anwendungen neuronaler Netze waren bisher experimentell, jedoch wurden vielversprechende Ergebnisse für Aufgaben erzielt, für die Lernprogramme und Anpassungsmaßnahmen erforderlich sind, beispielsweise bei der Erkennung und Diagnose von Krebsformen.
Antrieb
Es gibt eine Reihe von Beispielen für Ingenieure, die die Natur als Anleitung für effiziente Antriebsmethoden verwenden. Viele frühe Beispiele von Menschen, die den Vogelflug imitieren wollten, waren nur begrenzt erfolgreich. Neuere Innovationen haben jedoch zu Konstruktionen wie dem Fliegenden Eichhörnchenanzug geführt, bei dem Fallschirmspringer und Basis-Springer mit unglaublicher Effizienz horizontal gleiten können. Kürzlich durchgeführte Experimente haben auch Treibstoffeffizienzen im Luftverkehr aufgedeckt, indem Flugzeuge in einer V-Formation angeordnet wurden, die die Vogelwanderung nachahmt.
Der Luftverkehr ist nicht der einzige Nutznießer der Biomimikry. Die Ingenieure haben in der Natur auch Wasserantriebe als Planungshilfe verwendet. Eine Firma namens BioPower Systems hat ein System entwickelt, um die Gezeitenkraft durch oszillierende Flossen zu nutzen, die vom effizienten Antrieb großer Fische wie Haie und Thunfisch inspiriert werden.
Oberflächen
Die natürliche Auslese gestaltet die Oberflächen von Organismen oft auf interessante Weise, um sie an die Umgebung, in der sie sich befinden, anzupassen. Designer haben diese Anpassungen aufgegriffen und finden neue Anwendungen für sie. Es hat sich gezeigt, dass Lotuspflanzen in hohem Maße an die Wasserumgebung angepasst sind. Ihre Blätter haben eine wachsartige Beschichtung, die Wasser abweist, und die Blüten haben mikroskopisch kleine Strukturen, die das Anhaften von Schmutz und Staub verhindern. Eine Reihe von Designern nutzt die "selbstreinigenden" Eigenschaften des Lotus, um dauerhafte Produkte herzustellen. Ein Unternehmen hat diese Eigenschaften verwendet, um einen Lack mit einer mikroskopisch strukturierten Oberfläche herzustellen, der Schmutz von der Außenseite von Gebäuden abhält.
Nanotechnologie
Nanotechnologie bezieht sich auf das Design und die Erstellung von Objekten auf atomarer oder molekularer Ebene. Da Menschen nicht in diesen Maßstäben operieren, haben wir uns oft an die Natur gewandt, um Anweisungen zu erhalten, wie man in dieser kleinen Welt Dinge baut. Das Tabakmosaikvirus (TMV) ist ein winziges, rohrförmiges Teilchen, das als Baustein zur Herstellung größerer Nanoröhren und faserartiger Materialien verwendet wurde. Viren haben widerstandsfähige Strukturen und widerstehen häufig weiten pH- und Temperaturbereichen. Nanodrähte und Nanoröhrchen, die auf Virendesigns basieren, können potenziell als Medikamentenabgabesysteme dienen, die extremen Umgebungen standhalten.
