Doğadaki Nano Teknoloji Örnekleri

FİLMİN ÖZETİ:48:18 dk

Ahşap çamurdan daha çok yönlü bir malzemedir.  Ahşap uzun ve sert liflerden oluşur ve eşek arıları tarafından yuvalarını yapmak için kullanılır. Odun hamuru kıvamına gelecek kadar çiğneyip tükürükle karıştırınca ahşap bir tür mukavvaya dönüşür. Serttir ve iyi bir yalıtım malzemesidir. Kısaca mükemmel bir inşaat malzemesidir ve eşekarıları yuvalarını bunlarla çevirir. Ağaç gövdelerindeki ahşaplar gibi odunsu ölçekteki çam kozalakları reçineli bir yapının içine gömülü sert liflerden meydana gelmiştir. Fakat bu lifler alt ve üst katmanlarda farklı şekillerde uzanırlar. Ölçekler kupkuru olduğunda alt tabaka üsttekinden çok daha küçüktür. Bu durum kozalağın açılıp içimdeki çekirdekleri serbest bırakmasına vesile olur.  Bir tasarımcı aynı şekilde çalışan bir elbise kuması peşindedir. Namibya çöllerinde var edilen bu kın kanatlı böceğin gövdesi minicik tümseklerle kaplanmıştır.  Bu kavrulmuş çölde yağmur ancak yağar.  Yine de kın kanatlı böcek burada serpiliyor gibi duruyor. Tek su kaynakları okyanustan gelen sistir.  Bu yüzdem kın kanatlı böcekler rüzgârın sürüklediği sisle karşılaşabilecekleri bir kumulun tepesine tırmanarak güne başlarlar.  Gövdelerin dizayn edilen bu mikroskobik tümsekler suyu gövdelerinde yoğunlaştırmalarında yardımcı olur.  Aralarındaki kanallar iterken tümsek eğrileri suları çeker. Bu suyun damlacıklar haline gelerek suyun böceğin ağzına akmasını sağlar. İnsanlar için hep problem olmuş olan su krizlerini çözmek için örnek alınabilecek bir modele benziyor. Kum balığındaki pürüzsüzlüğü bilim adamları hala çözemedi. Toprak içerisinde yüzme kabiliyeti olağan üstü dersinden kaynaklandığını düşünüyorlar. 25000 defadan fazla büyütüldüğünde her bir pulun kenarı boyunca milimetrik uzunlukta toplamı birkaç milyonu bulan bir dizi minicik sivri uçlar belirir.  Bir şekilde bu yapılar kumla dersi arasında sürtünmeyi azaltıyor olmalı. 

Nilüfer çiçeğinin yapraklarına su damladığında bu anı 100 kez yavaşlattığımızda suyun yaprağı ıslatamadan üzerinden sektiği görülür. Sır lotus yaprağının mikroskobik ayrıntısında gizlidir. Yüzeyi her birinin tepesi balmumu ile kaplı tümseklerden oluşan bir yapıya sahiptir.  Her tepe mikroskobik tümseklerin eğimlere oturacak şekilde suyu iter. Yaprağın yüzeyine ulaşamayan suyun yapabileceği tek şey yuvarlanmaktır.  Ve minicik tümseklerle itildiği için yuvarlanmasını engelleyecek bi şey yoktur.  Fakat en etkileyici olan su damlaları yapraktan düşerken en ufak kum tanesini bile yanında götürür. Bu yüzden lotus yaprakları her zaman kusursuz bir biçimde temizdir.  Bu teknoloji günümüzde boyalarda ve yüksek binaların camlarında kullanılmaktadır. Suyu itme su geçirmezliğin iyi bir anahtarıdır.  Ve tabiata serpiştirilen bu tekniği keşfeden insanlar daha nice buluşların peşindeler. Suyu iten yağlarla kaplı kumaşlar kullanıyoruz. Yaratıcı bu tekniği kuşlara da ilham etmiştir. İnsanın kalça kemiği ya da uyluk özellikle zariftir.  Kemiğin başı bir tarafta kapalıdır. Bu şu demektir: Gövdenin ağırlığının ilk önce yan taraflara daha sonrada kemiğin uzunluğu boyunca dağıtılması gerekir.  Kemik kemerinin dikmesi uyluk başı boyunca ağırlığı hem ekonomik hem de etkili bir biçimde transfer eder. Ve mimarlar yüksek binalar yaparlarken bu bilgileri uygulayabileceklerinin farkına vardılar. Dünyanın en meşhur yapılarından biri olan eyfel kulesi bundan esinlenerek yapılmıştır. Örümcek ağı şaşırtıcı bir tasarıma sahiptir. Aynı kalınlıktaki çelikten daha güçlüdür. Fakat ayrıca oldukça eşektir.  Değişik tür protein liflerinden yapılır. Örümcekler ihtiyaçlarına göre değişik tür ağ üretebilirler. Suni örümcek ağı biyomimetikçiler için hala Kaf dağına ulaşmak gibidir.  Örümcek ağını seyrettiğimizde insanlığın ulaştığı teknolojik seviyenin bir böceği bile geçemediğini görmek oldukça şaşırtıcı ve komiktir. Sekoya ağaçları ormandan 80 m yukarı çıkabilir. Bazıları 100m de ulaşabilir. Yaklaşık 1400 ton ağırlığındadır. Ve her birinden 120 ev yapılabilir. Viktorya zambakları 2 m kadar devasa yapraklar üretir. Bu bitkiler bir dizi karmaşık sırt ve dikme ile desteklenirler. Bu yaprak bir bebeği taşıyabilecek dayanıklılıktadırlar. Tam büyüklüğe eriştiklerinde bir yetişkini bile taşıyabilirler. Bu yapı örnek alınarak çok büyük yapılar inşa edilebilirdi. Crystal Palace bu şekilde yapılmıştır.  Zambağı dayanıklı yapan sadece malzemesi değil bu malzemenin nasıl kuruduğudur.

Arabalar sağlam olmak zorundadır. Fakat çok ağır olamazlar. Aksi halde çok benzin yakarlar.  Bu temel prensip canlıların tasarımında da karşımıza çıkar. Tabiattaki hayvanlar ve bitkiler sadece ihtiyaç duyacakları yerde malzeme biriktirecek şekilde tasarlanmıştır.  Bu yüzden sandık balığı ekonomik bir araba için iyi bir örnek olabilir. Bunu örnek alan araba mühendisleri malzemenin taşındığı yere daha fazla malzeme ekleyen bir program yaparak bunu başarmış oldular. Yengeçlerin kabukları çok fazla stil içerir fakat Kalsiyum Karbonat ile kaplanmıştır. Buna rağmen kabukları asit ile işleyerek çözülebilir ve stili kullanıma açmak için çözülebilir. Stili temizleyerek ve işleyerek stosan adı verilen bir madde elde edilebilir. En sade halinde deri kremleri , yara bantları ve kontak lenslerin yapımında kullanılır.

AŞAĞIDAKİ SORULARIN CEVAPLARI FİLMİN AYRINTILARINDA VARDIR

1.     Ahşabın inşaat için neden önemli bir malzemedir?

2.     Hangi malzeme türünde çam kozalaklarının özelliğine benzer bir özellik düşünülmüştür?

3.     Kın kanatlı böceğinin bilim adamları tarafından dikkatini çektiği özelliği nedir?

4.     Kın kanatlı böceğinin bu özelliği insanlar için nasıl faydalı olabilir?

5.     Günümüzde kullanılan kendi kendini temizleyen camlar hangi bitkiden esinlenerek yapılmıştır?

6.     5. Sorudaki bitkiden başka hangi ürünlerin yapımında faydalanılmıştır?

7.     Kalça kemiğinin yapısı hangi dünya harikasının yapımında örnek oluşturmuştur?

8.     Sekoya ağaçları hakkında bilgi veriniz.

9.     Sandık balığı hangi teknoloji ürününün tasarımında örnek alınmıştır?

10.  Yengeçlerin kabukları hangi alanlarda kullanılır?