رویکرد بیومیمیکری پیش‌ازاین موفقیت‌های زیادی را به‌همراه داشته است. از «قطار گلوله‌ای شینکانسن» (Shinkansen bullet train قطارهایی با سرعت ۲۴۰ تا ۳۲۰ کیلومتر در ساعت که در طراحی دماغهٔ آنها از شکل منقار «ماهی‌خورک»، پرنده‌ای که با سرعت زیاد در آب شیرخه می‌زند، الهام گرفته شده است.) در ژاپن گرفته تا لباس‌های شنا با الهام از پوست کوسه و روبات‌هایی که از حشرات الگوبرداری شده‌اند. به‌علاوه، این رویکرد طیف گسترده‌ای از کاربردها را در معماری، خدمات ساختمانی و حتی حسگرهای سنجش کیفیت هوا در سطح شهرها را دربرمی‌گیرد.

تحقیق در بیومیمیکری به چیزی بیش از دانش زیست‌شناسی نیاز دارد. محققان باید راه‌حل‌های خلاقانه برای مشکلات روزمره را تجسم کنند، درحالی‌که روش‌های علمی دقیق را نیز به‌کار گیرند تا مطمئن شوند راه‌های پیشنهادی آنها واقعاً کار می‌کنند. در اینجا چهار نمونهٔ امیدوارکننده از ظرفیت‌های بیومیمیکری برای آیندهٔ نزدیک آورده شده است. 

ملخ آفتاب‌پرست

مانند بسیاری از بی‌مهرگان، «ملخ آفتاب‌پرست» (گونه‌ای با نام علمی Kosciuscola tristis) کنترلی بر دمای بدن خود ندارد، اما این ملخ یک ویژگی بسیار خاص دارد. قسمت بیرونی بدن این ملخ می‌تواند در دمای ۱۵ درجه سانتی‌گراد بسیار تیره و تقریباً سیاه شود و هنگامی که دمای بدن به بالای ۲۵ درجه رسید، رنگ آبی فیروزه‌ای به‌ خود بگیرد. این تغییر رنگ به‌صورت خودکار است و مستقل از عوامل دیگری مانند متابولیسم اتفاق می‌افتد. این اتفاق حتی در نمونه‌هایی که مدتی از مرگ آنها گذشته است هم مشاهده می‌شود.

فیلتر دی‌اکسید کربن با پیلهٔ کرم ابریشم

پیله‌های کرم ابریشم (مربوط به افراد نابالغ یک بید با نام علمی Bombyx mori) به برخی از گازها مانند دی‌اکسید کربن که برای رشد لارو مضر هستند، اجازه می‌دهند به‌سرعت و به‌طور پیوسته از ساختار پیله خارج شوند. بااین‌حال، گازهای غیرخطرناک دیگر مانند اکسیژن می‌توانند در هر دو جهت عبور کنند و هم از بیرون به‌داخل پیله وارد شوند و هم از درون به‌سمت بیرون بروند. همچنین، مشاهده شده است که حتی در مواقع تغییرات شدید محیطی، کرم ابریشم داخل پیله قادر است دمای داخلی بدن خود را ثابت نگه دارد. 

ایگواناهای بیابانی رنگ‌پریده 

«ایگوانای بیابانی» (خزنده‌ای با نام علمی Dipsosaurus dorsalis) در صحرای کلرادو و مناطق جنوب کالیفرنیا در ایالات متحده آمریکا و «باخا کالیفرنیا» (Baja California) در کشور مکزیک زندگی می‌کند. این خزنده در طول روز با دمای شدید بیش از ۴۸ درجه سانتی‌گراد روبه‌رو می‌شود و دما اغلب در شب تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد. اگرچه گونه‌ای خونسرد است، اما دمای بدن ایده‌آل برای آن ۳۸.۵ درجه سانتی‌گراد است، اما با دمای بالاتر بدن نیز می‌تواند زندگی کند و بیشتر اعمال حیاتی خود را در محدوده پنج درجه سانتی‌گراد بالاتر یا پایین‌تر از این نقطه نیز انجام دهد. بدن این ایگوانا برای تنظیم دما، با افزایش دما سبک می‌شود.

ایگواناهای بیابانی لکه‌های سیاهی روی پوست خود دارند. اگرچه علت وجود این لکه‌های به‌طور دقیق مشخص نیست، اما تصور می‌شود که این لکه‌ها ممکن است به محافظت در برابر انواع خاصی از تشعشعات مضر خورشیدی کمک کنند. رویکرد بیومیمیکری در صنعت ساختمان را می‌توان برای توسعهٔ حسگرهای رنگی از جمله مواد یا نماهایی که بسته به دمای محیط تغییر رنگ می‌دهند، به‌کار گرفت.

گیاهان تصفیه‌کننده هوا

گیاهان می‌توانند به‌عنوان یک سیستم فیلتر و تمیزکننده هوا عمل کنند و دی‌اکسید کربن را جذب و اکسیژن آزاد کنند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد اجرای زیرساخت‌های سبز مانند بام‌ها و دیوارهای سبز نه‌تنها کیفیت هوا را در محیط‌های شهری بهبود می‌بخشد بلکه به کاهش جزایر گرمایی نیز کمک می‌کند. (جزایر گرمایی در اصطلاح به گرمای ایجادشده توسط ساختمان‌ها در فرایند جذب انرژی خورشید در بدنهٔ ساختمان و همچنین گرمای ایجادشده توسط سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی آنها در شهرها گفته می‌شود که باعث می‌شود دمای شهرها بسیار بیشتر از دمای محیط‌های اطرافشان باشد.) 

علاوه‌بر فیلتر کردن دی‌اکسید کربن، برخی گیاهان به انواع دیگر آلاینده‌ها مانند ازون حساس هستند که ظاهر شدن لکه‌های سفید یا روشن در بالای برگ‌ها می‌تواند خبر از وجود ازن در محیط باشد. وجود اکسیدهای گوگرد (SOx) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) در هوا نیز می‌تواند به‌دلیل از بین رفتن کلروفیل و سوراخ شدن برگ‌ها، باعث تغییر رنگ در برگ‌ها شود. این یک مثال واضح از این است که چگونه گیاهان نه‌تنها منبع الهام برای حسگرهای آلودگی هوا هستند بلکه به‌خودی‌خود حسگرهایی حساس و طبیعی محسوب می‌شوند. 

طراحی آینده

این نمونه‌ها فقط یک نگاه اجمالی از آنچه که بیومیمیک می‌تواند ارائه دهد بودند، اما نشان می‌دهند الهام گرفتن از طبیعت، بسیار فراتر از توجه زیبایی‌شناسانه و سطحی به طبیعت در فرایند طراحی ساختمان‌ها و ابزارهای مختلف است. این تمرینی است که ما را تشویق می‌کند تا دربارهٔ رویارویی نوآورانه با مشکلات تجدید نظر کنیم و به‌شکلی دیگر الهام‌گرفتن از طبیعت را درنظر بگیریم.

درحالی‌که بر بهینه‌سازی یا پیکربندی مجدد سیستم‌های انرژی در ساختمان‌ها تمرکز کرده‌ایم، بیومیمیکری را می‌توانیم در بسیاری از زمینه‌های دیگر نیز به‌کار ببریم. علاوه‌بر اینکه بیومیمیکری یک ابزار فکری قدرتمند برای آینده است، وجود آن بر اهمیت همکاری بین‌رشته‌ای در تحقیقات علمی تأکید دارد. 

منبع: این مقاله با عنوان اصلی Buildings inspired by worms and grasshoppers: the future of biomimicry in construction روز ۲۸ آذرماه در «کانورسیشن» (The Conversation) منتشر شده است. نویسندگان اصلی این مقاله خانم‌ها «روبیل اینیل منزوئتا فلیکس» (Robiel Eilyn Manzueta Felix) و «آمایا زوازوا روس» (Amaia Zuazua-Ros) و آقای «سزار مارتین گومز» (César Martín-Gómez) هر سه از دپارتمان تأسیسات و سازه‌های دانشگاه «ناوارا» (Navarra) در اسپانیا هستند.