Biomimetismoakberrikuntza prozesu bat etaingeniaritza bat adierazten ditu.Bizidunaren hainbat alderditan oinarritzen da; forma,materia,propietate fisiko, prozesu eta funtzioetan. Eskala nanometriko etabiomolekularrei buruzkoa izan daiteke, adibidezinformazio genetikoarekin (DNA etaRNA), eta eskala makroskopiko etaekosistemikoetaraino,zerbitzu ekosistemikoak ere barneratuz. Horrela, naturak sortutako soluziojasangarrietaz baliatzen dira,hautespen natural bidez denbora luzez hautatuak izan direnak[1].
Biomimetikabiologiaren eta teknikaberritzaileen artekodiziplinarteko sormen prozesu bat da, bere helburu nagusia arazoantropozentrikoak ebaztea izanik,eredu biologikoetatik datozen ezagutzak jasoz, transferituz eta gerora egoera berrietara aplikatuz.Gizartearen garapena ahalbidetzeko hainbaterakunde eta prozedura garatu dira. Askotan biomimetismoabioinspirazioarekin nahasten da, generikoagoa den kontzeptua, "sistema biologikoenbehaketan oinarritzen den ikuspegi sortzaile" gisa definitzen baita.[2]
Biomimetismoaikerkuntzaren eta hainbat arloren artean azaleratzen den eremua da, horien artean, arlo tekniko, mediko,industrial etabioekonomikoa, gainerabionika, bioasistentzia eta arkitektura biomimetria[3] bezalako azpi eremuak barneratzen ditu. Gizarteen garapen iraunkorrerako aukera ematen duten prozesuak eta erakundeak garatzeko aukera ematen duen garapen bide berri bat ikusten dute, autore askok,jasangarria (jasangarritasun) dena etabiosferan[4] integratua dagoena. Frantzian eta munduan gero eta erakunde gehiago daude – ikerketa-laborategiak, enpresak, aholkularitza-bulegoak – biomimetismoaren hedapenean jarduten dutenak.
Jatorrietimologikoari dagokionez, "biomimetiko" terminoagreziera zaharretik eratortzen da: βίος (bios),bizia, eta μίμνσς (mγmsis), imitazioa. Lotura estua duen eremu batbionika da.
Historiaurrean, gizakiek, mundu biziari begira, hainbat arazori erantzun ugari aurkitu zituzten, bai sinpleei baikonplexuei. Izan ere,naturak,eboluzioaren etahautespen naturalaren bidez,bioingeniaritzako arazo asko konpondu izan ditu, hala nola hidrobizitatea (uraren atzerapena), haizearen aurkako erresistentzia,energiaren biltegiratzea, hotzeko eta ingurunekopresiokobiosintesia,eguzki-energiaren automuntaketa eta harrapaketa,eboluzioak sortu eta hautaturiko mekanismoen bidez.
Biomimetismoaren adibide bat gizakiek hegan egin dezaten egiten denhegaztienazterketa da.Leonardo da Vincik (1452-1519) ez zuen "makina hegalaririk"[5] sortu, baina, hegaztienanatomia eta hegaldia behatzen zituen, makina hegalariak inspiratu zituzten ohar etazirriborro ugarirekin.Wright anaiek, 1903an airea baino astunagoa izan zen lehen aireontziarenaitzindariek,usoetan inspiratu ziren. Beste asmatzaile batzuek,Clément Aderrek adibidez,saguzarra bihurtu zuten eredu.
Otto Schmidtek, biomimetismo[6] hitza asmatu zuenak biologiarenprozesuetatikteknologiarako transferentzia deskribatzeko, Schmidtenbaskula asmatu zuennerbioen bidezseinaleen transmisioa imitatzen saiatuz.
Ekonomia,Gizarte etaIngurumen Kontseiluak (CESE) 2016an adierazi zuenez, naturaren imitazio hutsaren eta biomimetismoaren arteko aldeajasangarritasunaren eskakizuna da, eta "aurrerapen teknologiko berriek, bereziki eskala nanometrikoan behatzeak, ikerketa itxaropentsuen eremu izugarria ireki digute".[7]
Biomimetismoaknaturaren ereduak aztertu eta giza arazoak konpontzeko diseinuak eta prozesuak imitatzen ditu. Natura ikusteko eta baloratzeko modu berri bat da, ingurune naturalaren ikuspegietan oinarrituz.
Honen helburu nagusienetarikoagizateriarenbizi-kalitatea hobetzea da. Natura miloika urtez irauteko eredu bakarra dela kontuan hartuz, iraunkortasunsozioekonomikoan oinarritzen da bizi esparru hau.
Biomimetismoak dakarren konpromisoekologikoa beste helburu garrantzitsu bat bezala hartzen da, arazo ekologikoen konponbidea naturaren optimizazioan baitago. Beste era batera esanda, giza gizarte-sistemak etasistema ekonomikoak, naturak emandako irtenbideak imitatzean, ingurunearen mende egongo liratekeela esan nahi du, eta ez alderantziz.
Zientziaren adar honetatik abiatuz,plastikobiodegradagarriak sortu ziren. Plastiko hauek,petrolioaren substantzietatik eratorritakopolimeroz osatuta daude eta 500 urte inguru behar dituzte degradatzeko. Petrolioabaliabide berriztaezina etaingurumenaretzat kaltegarria dela kontuan hartuz,plastiko mota berri baten ideia sortzen da, plastikoaren polimeroa osatzen duen oinarrizko fenomeno berri batean oinarritutakomaterial berri bat,biodegradazio- etakonpostaje-prozesuen bidezkutsatzailerik isuri gabe naturara itzultzeko gai dena.
Jorge Riechmannen hitzetan, hau lortzeko biderik onena materiaren zikloak ixtea da, ziklo naturalen arabera kontsumitzea, garraioa minimizatzea eta tokiko autosufizientzia handitzea,eguzkiaren energia lortzea haren agerpen guztietan,interkonexio biologiko eta gizatiar handia sustatzea, ingurunerako konposatu toxikorik ez ekoiztea (xenobiotikoak), gure abiadura sistema naturalenabiadurari akoplatzea, arlo kolektibotik jardutea eta arreta-printzipioari heltzea.
Naturarenabstrakzio formala eta, besteak beste, inguratzaile, ehundura eta proportzioei aplikatzea. Adibide bat alfonbra bat izan liteke, forma eta koloreen eredualeatorio bat ematen duena, oihanpea emulatuz.Formula matematikoekin antzeko patroiak aplikatuz, sistema modular bat sor daiteke, piezak sinpletasunez aldatzeko aukera ematen duena eta alfonbra edo moketen hondatzea saihesten duena hondatutako zati bakar batekin.
Izaki bizidun batenanalisia eta funtzionamendua, eta egiturei, mekanismoei, fluidoen joan-etorriei, beroaren kontserbazioari eta gehiagori aplikatzea. Adibidez, etaSrinivasanen arabera (1996)[8], "bioegitura jakin batzuen azterketen emaitzak, hala nolahegaztien azterketak,libelulak,zura,marrazo-larrua,intsektuenkutikula,moluskuak,saguzarrak, barne-belarrikokoklea etaaraknidoak".
Izaki bizidun bat osatzen duten zatien funtzionamendua aztertzea maila mikrozelularrean, ekarpen teknologiko garrantzitsuak sortzeko. Vincent-en (2011)[9] hitzetan, "Haritz-zurezkozelulen zuloak, diametro txikiagoa erakusten dutenak,parenkima zelulak etatrakeida handiak aztertzen dira. Ondorioztatu zen zuloak ingeniaritzan arretarik gabeko baliabidea direla, ospe txarrekoa, ez baitakigu beti abantailaz nola erabili. Tentsiopeko plaka batean dagoen zulo batek inguru angeluar bat badu, edo beste zulo batetik gertuegi badago, edo handiegia bada, pitzadura bat has daiteke eta material guztian zehar zabal daiteke (Atkins eta Mai, 1985).Biologiak erabilera eta diseinu aukera askoz zabalagoa erakusten du ikasketa horietatik abiatuta, etateknologian sar daiteke ".
Arkitektura biomimetikoak forma naturalen arauak ulertzea bilatzen du, hau da, inspirazio berberak aztertuz, obraarkitektoniko bat ezartzeko arazoak konpondu ahal izateko. Garapen horren abiapuntua dagizakia nola sar daitekeen ingurune naturalean, haren konfigurazioa errespetatuz eta hura aldatu gabe. Arkitektura horren bilakaera, obra berrieniraunkortasuna garatzera eraman zuena. Hori guztia iraganera eramanez, inspirazioaestilistikoa zela esan dezakegu, funtzionala baino gehiago, hau da, esanahisinbolikoagoa zuten arrazoiak errepikatzen zirela, gizakia bere ingurunearekin berriz konektatu nahian.
Ikuspegi hau ez dabaliabide naturalen erabileran edo elementu naturalak imitatzean oinarritzen. Izan ere,biosferaren funtzionamenduan, harenelikadura-sareen etaespezieen etaekosistemeneboluzio eta egokitzapenean sakondu eta aztertzean oinarritzen baita.[10] Ikuspegiholistikoagoa bilatzen du; ikuspegi berri bat, naturaren etabiodibertsitatearen balioa eta honek ematen dituen zerbitzuak kalkulatzeko modu berriak sortuz.
Janine Benyus biologoak, 1990eko hamarkadaren hasieran, ikuspegi berri hau proposatu zuenBiomimicry: Innovation Inspired by Nature[11] liburuan. Haren arabera, naturak ematen dizkigun irakaspenak honako hauek dira:[12]
Janine Benyusek naturakmateria organikoa edominerala (adibidez, maskorra)biosintetizatzeko eta egituratzeko duen gaitasuna azpimarratzen du, biosintesi molekularreko prozesuen bidez.[10]
Zenbaitekohabitatek, naturan aurkitzen diren material-ereduak,arkitekturak edo/etaklimatizazio-sistema pasiboak hartzen dituzte eredutzat. Honen adibide diratermiteroak; izan ere, termita-muinoak inspirazio zuzena izan zirenEastgate Center-entzat. Honek, 1996anHararen (Zimbabwe)[13], termita-muinoen egitura eredutzat hartuz, supermerkatu bat eraiki zuen zeinaren egiturari esker, bero uniformea mantentzea posible zen. Klimatizazio-sistema pasibo hau, aireztapen etaisolamendu eredu bat da. Hainbat irekidurek eraikinaren behealdetikairea sartzea ahalbidetzen dute, eta tximinia handiek, berriz,konbekzio bidez igotzen den aire beroa kanporatzea ahalbidetzen dute. Instalazio honek aire naturaleko korronte bat sortzen du eta hala, gauean, eraikinak biltegiratutako beroa barreiatzen du. Horrela, eraikinak batez bestekoak baino %90energia gutxiago kontsumitzen du.[14]
Landareak biomimetismoaren inspirazio-iturri[15] garrantzitsuak dira. Izan ere,hardware,software,sentsore,eragingailu etarobotak barne hartzen dituzten proiektuek inspirazioa bilatzen dute landare-munduan; bereziki,fototaktismo,kimiotaxi,fotosintesi etabiosintesi prozesuetan. Haiensustrai-sistemek,lurzoruek etasedimentuek besteak beste, esplorazio,[16][17]monitorizazio edoustiaketa-sistemarobotikoak inspiratu ditzakete, beharbada indarosmotikoa[18] erabiliz edo baliabide edo baldintza bereziak hautemanez.[19][20]
Bestalde, landareek erabakiak hartzeko unitate zentralizaturik ez dutenez, hauetako gehienek sistema autonomo deszentralizatuak dituzte hainbatorgano etaehunetan. Beraz, hainbatestimuluren aurrean erreakzionatzen dute; hala nola,argia,beroa etahezetasuna.
Biomimetikaren adibide batPollia condensata-rena litzateke;marmolezko baia bezala ere ezagutzen dena. Espezie honen zelulosaren mihiztadurakirala baliatu izan daoptikoki aktiboak direnbiofilmak egiteko[21][22]. Film hauekzelulosazkoak dira, eta hau, zuretik edokotoitik lortutako baliabidebiodegradagarria eta oinarri biologikoduna da. Honi esker lorturiko egiturazkokolore hauek, potentzialki betirako izan daitezke, etaargiarenxurgapenkimikotik lortzen direnak baino kolore biziagoak izan ditzakete.
Beste adibide bat Bird-Of-Paradise flower gisa ezagutzen denaren kasua da. Izan ere,polinizatzaile batStrelitzia reginae lorearen (Bird-Of-Paradise flower) zorro formako pertxa-zatian pausatzen denean gertatzen den deformazio elastikoaren analisiak, Friburgo eta Stuttgarteko Unibertsitateetako arkitekto eta zientzialariak inspiratu zituenFlectofin[23][24]izenarekin saltzen diren produktubioinspiratuak asmatzeko. Hauek, posizio-doikuntzak ahalbidetzen dituzte beraien egituran,espazioakeguzki-argitik babesteko.
Beste sistema bioinspiratu batzuk Flectofold[25]deiturikoak dira. Hauek, Aldrovanda vesiculosa landareharagijaleak garatutakoharrapaketa-sisteman oinarrituta daude.
Horren ezaguna denbelkroa ere, lapa-belarraren (Arctium lappa)haziak gordetzen dituenpropaguluaren kakoetan oinarrituta dago.
Nanobiomimetika egiturabiologikoen imitazioa da, eskalamikroskopikoan edonanometrikoan. Naturak, egitura sorta zabala eskeintzen die eskala horiei, material berrietarako inspirazio-iturri direlarik.
Izan ere, egitura edo kolorea ematen dieten organismo batzuen gainazaleko egiturek,karrozeria,kamuflaje,kristal, zirkuituoptiko eta abarretarako erabili daitezke, baita bereizmen handiko etapotentzia txikikopantailak sortzeko ere.
Nanobiomimetikak lankidetza estua eskatzen dubiologo,ekologo,ingeniari,fisikari etananoteknologiaren adituen artean.
Datuak:Q1145644
Multimedia:Biomimetics /Q1145644