Buluş yapmak önemli bir iştir. Özellikle de buluşunuz toplum
yararına işlerde kullanılıyorsa, daha da önem kazanır. Ancak, bu
kadar önemli bir şeyi gerçekleştirmenin çok zor olacağını düşünmek kimse için yıldırıcı olmamalı; kimi zaman yalnızca doğayı izleyerek, çok önemli buluşlara imza atabilirsiniz.
Pıtrak ve Velcro
Şu giysilerimize, saçımıza hatta hayvanların tüylerine yapışan dulavrat otunun meyvesini ya da diğer adıyla pıtrağı herkes bilir. Özellikle kötü şakalar yapmaktan hoşlanan arkadaşlarımız bu dikeni saçımıza attığında canımız çok sıkılır. Ancak, 1940’lı yıllarda İsviçreli mühendis Georges de Mestral, bu dikenlere başka bir açıdan bakabilmeyi başarmış. şikâyet etmek yerine, dikenin tüylü şeylere nasıl yapılabildiğini sormufl kendi kendine. Bu gözlemisayesinde de "cırt cırt bant" da dediğimiz Velcro’yu keşfetmiş. Bunu yaparken de pıtrağın meyvesinin giysilere yapışma ilkesini taklit etmiş. Pıtrak meyvesinin en önemli özelliği, üzerinde uçları kanca şeklinde birçok dikencik taşıması. Bu dikencikler, giysilere ya da tüylü yüzeylere yapışıp kalırlar. Ancak, çok esnek bir yapıda olduklarından, biraz çekiştirince şekilleri geçici olarak bozulur ve yapıştıkları yerden çıkarılabilirler. Daha sonra tekrar eski hallerine dönerler ve bir başka yere yapışmaya hazır hale gelirler. Cırt cırt bantlarda da aynı ilke geçerli. Minik plastik iğneleri olan bir bant ve üzerine yapışan tüylü bir başka banttan oluşan bu sistem, ayakkabı bağcığından düğmeye kadar birçok şeyin yerine kullanılıyor.
Nilüfer Çiçeği ve Kendi Kendini Temizleyen Boya
Lotus bitkisinin (bir tür nilüfer)
yaprakları, birçoğumuzun bilmediği çok özel bir yeteneğe sahip. Bu
yaprakları, kirli ya da tozlu görme olasılığı çok düşük, çünkü kendi
kendilerini temizleyebilirler. Bunun için küçük bir yağmur damlası
yeterli olur; damlayla birlikte yaprak tertemiz oluverir. Bitkinin bu
özelliğinden esinlenen araştırmacılar da, kendi
kendini temizleyebilen bir sistem geliştirmişler. Endüstri de bu
özelliğe sahip malzemeler üretmek için işe koyulmuş.
Her zaman tertemiz bir banyo ya da gıcır gıcır kalabilen bir araba
kaportası kimin hoşuna gitmez ki? Peki, bu bitkinin yapraklarının
sırrı nedir? Her şeyden önce, yapraklar bal mumu kıvamında su sevmez
(hidrofob) bir maddeyle kaplı. Ancak, yaprağın kir tutmama özelliğini asıl
sağlayan, yüzeyini oluşturan girintili çıkıntılı yapısı. Bu
yap sayesinde kirlerin ya da su damlasının, yaprağın yüzeyine değme
alanı çok küçük. Bu da, kirler yaprağa ne kadar az değerse, o kadar az
yapışırlar anlamına geliyor. Yaprağın üzerine gelen bir su damlacığı
da aşağı doğru yuvarlanırken bu kirleri söküp beraberinde kolayca
sürükleyebiliyor. Bu özelliğe sahip bir boya çoktan üretildi
bile. Lotusan adlı bu kaplama maddesi, su sevmezlik ve girintili
çıkıntılı olma özelliklerini taşıyor. İşte size, doğayı % 100 taklit eden
bir boyanın keşfi.
Hamam Böceği ve Robot
biyolog, Berkeley Üniversitesi’ndeki
laboratuvarında bu varsayımı sınamış. Hamam böcekleri, böcekler içinde en hızlı hareket edenlerden. Full, çok çevik oldukları için bu hayvanların ne kadar gelişmiş reflekslere sahip olduklarını görmek istemiş. Ona göre, hamam böceklerinin bu kadar hızlı giderken bile engebeli bir zeminle karşılaştıklarında dengelerini yitirmemeleri, sinir sistemlerinin işin içinde olmayışına bağlı olabilir. Gerçekten de, rüzgar gibi yanlardan uygulanan bir kuvvetin böceğin dengesini bozmadığı gözlenmiş. Hamam böcekleri, böyle bir etki karşısında hemen eski konumlarına dönebildikleri gibi, büyük adımlar atmaktan da vazgeçmiyorlarmış. Full’e göre bu, yalnızca sinir sistemi tarafından denetlenemeyecek kadar hızlı bir tepki. Hamam böceğinin dengesi, büyük oranda kaslarıyla dış iskeletinin uyumlu çalışmasına ve altı ayağını birden fren, amortisör ya da dengeleyici olarak kullanabilmesine bağlı. Hamam böceklerinin bu özelliğinden yola çıkan Daniel Koditschek, bir böcek-robot tasarlamış. Özellikle engebeli arazilerde, insan kontrolü olmaksızın yol alabilen araçlar olarak tasarlanan bu robotların saatte 10 km hıza ulaşmaları planlanıyor.
Geko ve Yapıştırıcı
Zamk ya da tutkal gibi bir hammadde içermeyen bir yapıştırıcı olabilir mi?
Elbette olabilir diyebilmek için gekoları anımsamak yeterli. Bu minik tropikal
kertenkeleler duvara tırmanabilme ya da tavanda yürüyebilme gibi kimi
yeteneklere sahipler. İşin sırrıysa ayak parmaklarında saklı. Gekoların ayak
parmaklarında çok minik ve kısa tüycükler bulunuyor. Bir ayakta yaklaşık yarım
milyon tüycük var. Her tüycük de binlerce minik saçaktan oluşuyor. Bunlar, çok
küçük olduklarından ancak elektronik mikroskopta görülebiliyorlar. Saçakların
boyu çok kısa olduğundan, geko tırmanmak istediği yüzeye ayağını çok yaklaştırabiliyor.
Bu aşırı yaklaşmayla da işin içine elektrostatik mikro kuvvetler giriyor. Aslında,
bu çekim kuvvetlerinin şiddeti düşük, ancak hayvanın ayağında milyarlarca saçak
olduğu için, uyguladıkları toplam kuvvet büyük. Peki ama bu yapışkanlı ayaklar,
bir kayaya yapıştıktan sonra, yeni bir adım atabilmek için kayadan nasıl ayrılıyorlar?
Bunu yapmak geko için hiç de zor değil; ayağını öne arkaya sallamasıyla
tüycükler yapıştıkları yüzeyden kolayca ayrılabiliyor. Bu özelliği gözlemleyip
bundan yararlanmayı düşünen, Robert Full olmuş yine. Tasarladığı ürün, üzerinde
barındırdığı sayısız saçak sayesinde yapışabilme ve tekrar kullanılabilme özelliğine
sahip.
Uyluk Kemiği ve Eiffel Kulesi
Paris’teki Eiffel Kulesi’nin çok değişik bir yapısı var. Zaten belki de onu
bu kadar ünlü kılan da bu. Söylendiğine göre Eiffel Kulesi, uyluk kemiği model
alınarak yapılmış. Öykü, uyluk kemiğinin süngerimsi baş kısmında bulunan
liflerin karmaşık yapısı üzerinde çalışan anatomi uzmanı İsveçli Hermann von
Meyer’in, 1866’da matematikçi Karl Culmann’ın kapısını çalmasıyla başlamış.
Prof. Culmann, Meyer’e uyluk kemiğini yönlendiren itme ve çekme kuvvetleri olduğunu
anlatmış. Kemikteki liflerin de, bu kuvvetlerin çizdikleri yönleri
izlediklerini göstermiş. Bu keşif "statik grafik" adı verilen yeni
bir disiplinin doğmasına yol açmış. Mimaride kullanılan bu yöntemle, yalnızca kuvvet
uygulanan yönlere malzeme konularak hafif yapılar ya da binalar inşa ediliyor. Culmann’ın
öğrencilerinden biri olan Maurice Koechlin, 1889’da Eiffel Kulesi’ni yapan iki mühendisten
biri. Kulenin birbirinin içine giren ve kesişen kirişleri, kuleye
"havadar" bir görünüm vermekle birlikte, dengesini ve dayanıklılığını
da sağlıyor. Koechlin’in, Eiffel Kulesi’ni tasarlarken, hocasının derste anlattığı
statik grafiğin temel ilkelerinden etkilendiğini söylemek yanlış olmasa gerek.
Elif Yılmaz
Kaynak
Coquart J., Redon-Clauzard S., "Copier La Nature" Sience § Vie Junior, Kas›m 2002
