כך בגד הים של מייקל פלפס כמעט גרם למשבר פוליטי

הנדסה ביונית (Biomimicry) היא תחום מדעי המבקש לפתור בעיות אנושיות מורכבות באמצעות חיקוי מנגנונים ומבנים מהטבע. אחרי הכל, הטבע פיתח ע"י אבולוציה פתרונות יעילים ואלגנטיים לאתגרים רבים שגם האנושות מתמודדת עימם – אז למה לא ללמוד ממנו בלי לחכות מיליוני שנים?

אחת הדוגמאות המפורסמות להנדסה ביונית היא פיתוח הרכבת המהירה היפנית, השינקנסן. מהנדסי הרכבת נתקלו בבעיה של רעש חזק בעת יציאת הרכבת ממנהרות במהירות גבוהה. ההשראה לפתרון הגיעה ממקור מפתיע - השלדג, ציפור שצוללת למים במהירות גבוהה כמעט ללא התזה. חיקוי מבנה מקורו של השלדג בחרטום הרכבת הפחית את הרעש וצריכת האנרגיה של הרכבת ב-15%.

דוגמה נוספת היא פיתוח מרקם מיוחד לבגדי שחייה בהשראת עור הכריש, כפי שציינו לפני שבוע וחצי בכתבה על השראה מבעלי חיים לשיפורים בספורט. חברת ספידו יצרה בגדי שחייה המחקים את המיקרו-מבנה של קשקשי הכריש, המפחיתים חיכוך ומאפשרים תנועה יעילה יותר במים. בגדים אלה שיפרו את ביצועי השחיינים בצורה משמעותית, עד כדי כך שהובילו לחיכוכים סביב האולימפיאדה, כאשר מדינות מסוימות דרשו לאסור את השימוש בהם, ויפן נאצלה להתערב ולקבוע שהשחיינים שלה אינם מחויבים לחברות נותנות החסות שלהם בבחירת בגדי השחייה שילבשו בתחרויות.

הצמח הקוצני שממנו פותח הסקוץ' (ולקרו) הוא דוגמה קלאסית נוספת. ב-1941, מהנדס שוויצרי בשם ג'ורג' דה מסטראל שם לב לאופן שבו קוצי צמח הלפה נדבקים לפרוות כלבו ולבגדיו. חקירה מיקרוסקופית חשפה את מנגנון הווים והלולאות, שהפך לטכנולוגיית הצמדה רב-פעמית מהפכנית.

אדריכלות מודרנית אף היא מושפעת מהטבע. מרכז איסטגייט בהַרארֶה, זימבבואה, תוכנן בהשראת מבנה קן טרמיטים. המבנה בעל הפתחים לזרימה טבעית של אוויר מאפשר ויסות טמפרטורה טבעי ללא צורך במערכות מיזוג אוויר, וחוסך 90% מצריכת האנרגיה בהשוואה למבנים דומים.

בתחום הרפואה, חיקוי מנגנון ההדבקה של השממית, המאפשר לה לטפס על משטחים אנכיים, הוביל לפיתוח דבקים רפואיים חדשניים המאפשרים הדבקה יעילה גם ברקמות רטובות.

ההבטחה הגדולה של הנדסה ביונית היא בפיתוח טכנולוגיות המשתלבות בטבע במקום להילחם בו. אין זו מקריות שפתרונות מהטבע הם לרוב יעילים יותר מבחינת אנרגיה, נטולי חומרים רעילים ומתבססים על חומרים זמינים. עתידה של הנדסה ביונית טמון בהבנה מעמיקה יותר של המנגנונים הביולוגיים והיכולת לתרגם אותם לטכנולוגיות שישרתו את האנושות תוך שמירה על כדור הארץ.

הכתבה נכתבה בעזרת קלוד.