Yaratıcıdan Kopya Çekmek

YAZAR : ├ľmer S├ómi HIDIR samihidir@gmail.com

BİYOMİMETİ: YARATICIDAN KOPYA ÇEKMEK

Âyet-i kerîmede buyurulur:

ÔÇťO, g├Âkleri ve yeri ├Ârneksiz yaratand─▒r. Bir i┼če h├╝kmetti mi ona sadece; ┬źOl!┬╗ der, o da hemen oluverir.ÔÇŁ (el-Bakara, 117)

─░nsanl─▒─č─▒n tek├óm├╝l├╝nde peygamberler her zaman yol g├Âsterici ve ├Â─čretici olmu┼č, insanl─▒─č─▒n her sahada ├Ân├╝n├╝ a├žm─▒┼čt─▒r.

Hazret-i ├édem -aleyhissel├óm- ilk topra─č─▒ i┼čleyendi.

Hazret-i D├óvud -aleyhissel├óm- demircilik, Hazret-i N├╗h -aleyhissel├óm- gemicilik sahas─▒nda insanl─▒─č─▒ ayd─▒nlatt─▒. Bu hikmetin bir di─čer tez├óh├╝r├╝ne bug├╝n ┬źbiyomimeti┬╗ denilmekte.

Biyomimeti; tabiatta bulunan canl─▒lar─▒ ├Ârnek alarak ├ž├Âz├╝lmesi zor problemlerin ├╝stesinden gelmek demektir.

Tabiatta var olan canl─▒lar─▒ m├╝hendislik usulleri kullanarak incelemek, hayvan, b├Âcek veya bitki gibi canl─▒lar─▒n biyolojik yap─▒ ve hareketlerini m├╝hendislik bilgisi i├žinde a├ž─▒klamak.

Yani Yarat─▒c─▒ÔÇÖdan kopya ├žekmek!..

ÔÇťHer ┼čeyi g├╝zel ve m├╝kemmel yapan All├óhÔÇÖ─▒n sanat─▒d─▒r bu.ÔÇŁ (en-Neml, 88)

M├╝hendislik alan─▒nda verimi art─▒rmak i├žin bir├žok ara┼čt─▒rma yap─▒lmakta. Fakat ┼ču an kullan─▒lan bir├žok teknik veya hen├╝z ├ž├Âz├╝lememi┼č bir├žok nokta, tabiatta h├ól-i haz─▒rda en verimli ┼čekilde bulunmakta. ─░nsano─člu sadece onlar─▒ taklit edebilse bir├žok engeli a┼čabilecek.

G├╝n├╝m├╝z teknolojisinde bilim adamlar─▒ tabiatta var olan canl─▒lar─▒n kendilerine has ├Âzelliklerini ara┼čt─▒rmakta. Gaye bu ├Âzellikleri kullanarak yeni a├ž─▒l─▒mlar yapabilmek.

D├Ârt misal verelim:

EN SA─×LAM!

Journal of the Royal Society Interface isimli dergide yay─▒nlanan ├žal─▒┼čmaya g├Âre, ara┼čt─▒rmac─▒lar deniz salyangozu olarak bilinen kabuklu ve suda ya┼čayan yarat─▒klar─▒n di┼člerinin d├╝nyadaki en kuvvetli biyolojik malzeme oldu─čunu il├ón etti. Bu zamana kadar bilinen en sa─člam malzeme ├Âr├╝mcek a─č─▒ olarak biliniyordu.

├çok k├╝├ž├╝k oldu─čundan, di┼člerin mikroskopla incelenmesi m├╝mk├╝n de─čil, ancak ┬źgotit┬╗ isimli sert bir mineralden olu┼čan ├žok ince ve s─▒k─▒ liflerden olu┼čuyor. Deniz salyangozlar─▒ bunlar─▒ kayalardan g─▒da maddelerini s─▒y─▒rmakta kullan─▒yor. Ara┼čt─▒rmac─▒ Prof. Dr. Asa Barber ise, bu teknolojiyi kullanarak daha iyi u├žaklar, gemiler ve di┼č dolgular─▒ meydana getirebileceklerini s├Âyl├╝yor.

Barber, di┼če benzer bu lifleri gerilime dayanma ├Âzelli─či a├ž─▒s─▒ndan test etmi┼č. ├çok k├╝├ž├╝k bu di┼člerin her bir ucuna bir kol ba─člam─▒┼č ve ├Ârnek bir atomik kuvvet mikroskobuna t├ób├« tutmu┼č. Malzemenin dayan─▒m─▒n─▒ 5 giga paskal olarak bulmu┼č, bu de─čer ├Âr├╝mcek a─č─▒n─▒n sa─člad─▒─č─▒ de─čerin be┼č kat─▒na yak─▒n.

E─čer deniz salyangozu di┼člerinin mekani─čini anlarsak m├╝hendislerin de ├╝r├╝nlerini daha sa─člam bir ┼čekilde yapabilmesine imk├ón sa─člam─▒┼č olaca─č─▒z.

(Jonathan WebbScience reporter, BBC News 18/02/2015)

DALGI├ç KU┼×

JaponyaÔÇÖn─▒n Shinkansen h─▒zl─▒ trenleri test a┼čamas─▒nda iken, 350-400 km/s h─▒zlara ula┼čmakta idi. Bu h─▒zda ilerlerken t├╝nele girmeleri ve t├╝nelden ├ž─▒karken meydana gelen ses patlamas─▒, trenin ├╝retimine m├óni olmakta idi. Buradaki durumun, bas─▒n├ž fark─▒ndan kaynakland─▒─č─▒ tespit edildi. ─░lk olarak t├╝nelleri geni┼čletme fikri tart─▒┼č─▒ld─▒, fakat maliyetlerin ├žok y├╝kselece─či g├Âr├╝lerek ba┼čka ├žareler arand─▒. Firma m├╝hendisleri Eiji Nakatsu, JR West firmas─▒ ve bir ku┼č g├Âzlemcisi, birlikte ├žal─▒┼čarak yal─▒ ├žapk─▒n─▒ (kingfisher) ku┼čunun bunu ba┼čard─▒─č─▒n─▒ tespit ettiler.1

Nakatsu ve ekibi ku┼čun gagas─▒n─▒ Shinkansen trenlerine uyarlamaya karar verdi. Yap─▒lan analizlerde ku┼čun gagas─▒n─▒n matematik a├ž─▒s─▒ndan denklemi k├ó─č─▒da d├Âk├╝ld├╝ ve trenin burun k─▒sm─▒ yeniden tasarland─▒. Sonu├žta ortaya upuzun bir burun ├ž─▒kt─▒. ├ľnceki modele g├Âre ├žok daha uzun olan bu sivri burun sayesinde t├╝nel problemi a┼č─▒ld─▒. T├╝neldeki hava; trenin sivri burnunun ├╝st├╝nden ak─▒p, kolayl─▒kla arkas─▒na ge├žiyor b├Âylece ses engelleniyordu. Bu sayede firma yeni ├╝retti─či 500 serisi trenlerinin hava bas─▒nc─▒ de─či┼čimini % 30 azaltt─▒─č─▒n─▒, % 15 daha az elektrik t├╝ketti─čini ve h─▒z─▒n─▒n ise % 10 artt─▒─č─▒n─▒ belirtiyor. Yolculara g├Âre ise patlama seslerinin ve genel g├╝r├╝lt├╝n├╝n azalmas─▒ ile daha konforlu bir yolculuk ya┼čand─▒─č─▒ payla┼č─▒lmakta.2

1 http://www.kesinbilgi.net/yali-capkini-kusu-ve-hizli-trenler/
2 Zygote Quarterly Dergisi, sa. 2, s. 20.

BAYKU┼× SESS─░ZL─░─×─░

Trenin belli bir h─▒za ula┼čana kadar ├ž─▒kard─▒─č─▒ sesin sebebi, tekerleklerin raylar ├╝zerindeki hareketidir. Ancak h─▒z─▒ 200 km/s oldu─čunda sesin as─▒l kayna─č─▒, trenin hava i├žindeki hareketiyle ortaya ├ž─▒kan aerodinamik g├╝r├╝lt├╝d├╝r.1

Aerodinamik g├╝r├╝lt├╝n├╝n olu┼čmas─▒ndaki bir numaral─▒ sebep ise tepedeki tellerden elektrik almak i├žin kullan─▒lan ak─▒m al─▒c─▒lard─▒r (pentograf). Normalde kullan─▒lan dikd├Ârtgen ┼čekilli pantograflarla g├╝r├╝lt├╝n├╝n azalmayaca─č─▒n─▒ fark eden m├╝hendisler, ara┼čt─▒rmalar─▒n─▒ h─▒zl─▒ ama sessiz hareket eden canl─▒lar ├╝zerinde yo─čunla┼čt─▒rm─▒┼člard─▒r.

Ara┼čt─▒rmac─▒lar fark etmi┼člerdir ki b├╝t├╝n ku┼člar i├žinde en sessiz u├žu┼ču bayku┼č ger├žekle┼čtirmekte. ├ľyle ki bir bayku┼č; av─▒n─▒n ├╝zerine at─▒ld─▒─č─▒nda, avlanan canl─▒ hi├žbir ses alg─▒layamaz. Bir hayalet u├žak gibi fark edilmeden u├žabilen bayku┼čun s─▒rr─▒, kanatlar─▒ndaki t├╝ylerdedir. T├╝ylerin kenar─▒nda, bir testeredeki gibi dizilmi┼č d├╝zenli di┼čler bulunur. Bayku┼č kanat ├ž─▒rpt─▒k├ža hava bunlar─▒n aras─▒ndan s├╝z├╝l├╝r ve g├╝r├╝lt├╝ engellenmi┼č olur. Bu istikamette ├╝retilen par├žalar ile rahats─▒z edici ses tamamen ortadan kald─▒r─▒lm─▒┼čt─▒r.

Bayku┼člar─▒n d├╝┼č├╝k sesle u├žmas─▒n─▒n ard─▒ndaki sebeplerden bir tanesi de kanatlar─▒ndaki k─▒vr─▒mlard─▒r. Bayku┼člar─▒n kanatlar─▒nda di─čer ku┼člarda bulunmayan p├╝r├╝zl├╝ t├╝yler vard─▒r. Bunlar g├Âzle bile g├Âr├╝lebilir. Hava ak─▒m─▒nda olu┼čan ses, girdaplardan kaynaklan─▒r. Girdaplar b├╝y├╝d├╝k├že ses de artar. Bayku┼čun kanad─▒nda ├žok say─▒da p├╝r├╝zl├╝ ├ž─▒k─▒nt─▒ oldu─čundan, b├╝y├╝k girdaplar yerine k├╝├ž├╝k girdaplar olu┼čur ve bayku┼č son derece sessiz bir u├žu┼č ger├žekle┼čtirir.

Sonunda trenin ├╝zerindeki g├╝r├╝lt├╝y├╝, bayku┼čun sahip oldu─ču d├╝zensiz t├╝y prensibine benzeyen kanat ┼čeklinde pentograflar kullanarak etkili bi├žimde azaltmay─▒ ba┼čarm─▒┼člard─▒r.2

1 https://asknature.org/idea/shinkansen-train/
2 Zygote Quarterly Dergisi, sa. 2, s. 18.

B├ľCEK DEY─░P GE├çME!

Yenilenebilir enerji kaynaklar─▒yla ilgili ├žal─▒┼čmalar g├╝n ge├žtik├že art─▒yor. G├╝ne┼č enerjisinin elektrik enerjisine d├Ân├╝┼čt├╝r├╝lmesi i├žin kullan─▒lan g├╝ne┼č g├Âzelerinin maliyetinin d├╝┼č├╝r├╝lmesi ve verimlili─činin art─▒r─▒lmas─▒, g├╝ne┼č enerjisi ile ilgili en yo─čun ├žal─▒┼čmalar─▒n yap─▒ld─▒─č─▒ alan.

G├╝ne┼č g├Âzelerinde kullan─▒lan materyal ├╝zerine y├╝r├╝t├╝len ├žal─▒┼čmalarda perovskit ad─▒ verilen bir maddenin hem daha az maliyetli hem de g├╝ne┼č panellerinde yayg─▒n olarak kullan─▒lan silikon kadar etkili oldu─ču, hatt├ó geli┼čtirilerek ├žok daha verimli h├óle getirilebilece─či ke┼čfedilmi┼čti. Ne var ki perovskit, hassas ve k─▒r─▒lgan bir yap─▒ya sahip oldu─ču i├žin yayg─▒n bi├žimde kullan─▒lam─▒yordu.

Stanford ├ťniversitesinden bilim insanlar─▒, ├žok say─▒da petek bi├žimli merce─čin bir araya gelmesiyle olu┼čan b├Âcek g├Âz├╝nden ilham alarak geli┼čtirdikleri perovskit g├╝ne┼č g├Âzelerini, yakla┼č─▒k 500 mikron (0,5 mm) geni┼čli─činde alt─▒genlerden olu┼čan ├žok say─▒da minik iskelenin i├žine yerle┼čtirdi. B├Âylece bal pete─či bi├žiminde tasarlanan g├╝ne┼č paneli, mekanik bask─▒ya kar┼č─▒ daha diren├žli, k─▒r─▒lmaya kar┼č─▒ daha dayan─▒kl─▒ h├óle getirildi. ├çal─▒┼čmay─▒ y├╝r├╝ten ekibin ba┼č─▒ndaki Prof. Dr. Reinhold Dauskardt; yeni tasar─▒m─▒n perovskitin verimlili─čini d├╝┼č├╝rmemekle birlikte, k─▒r─▒lganl─▒─č─▒n─▒ da azaltt─▒─č─▒n─▒ ve bu y├╝zden yayg─▒n kullan─▒m─▒n─▒n ├Ân├╝n├╝n a├ž─▒labilece─čini belirtiyor. Bunun yan─▒ s─▒ra, yeni tasar─▒m─▒yla perovskitin g├╝ne┼č g├Âzelerinin ├žat─▒larda kullan─▒lan g├╝ne┼č panelleri gibi y├╝ksek s─▒cakl─▒─ča ve neme kar┼č─▒ da dayan─▒kl─▒ oldu─ču ve zorlu ┼čartlar alt─▒nda bile (alt─▒ hafta boyunca 85┬░C s─▒cakl─▒k ve % 85 ba─č─▒l nem oran─▒ alt─▒nda) enerji ├╝retebildi─či tespit edildi.

(Nurulhude BAYKAL, T├╝bitak Bilim Dergisi)