Ναι, αν ρωτήσετε τη Φύση, θα σας δώσει την απάντηση! Αυτό όμως που χρειάζεται εκ μέρους σας, είναι να διαθέτετε δεισδυτική παρατήρηση επικεντρωμένη στο πρόβλημά σας, ενώ απαραίτητα είναι ανάγκη να συνεργαστείτε και να συνομιλήσετε με ειδικούς επιστήμονες. Και αξίζει να θυμηθούμε αυτό που
διατύπωνε ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.), ότι ‘’μιμείται γὰρ τέχνη τὴν φύσιν’’ (= η τέχνη μιμείται
τη φύση).

Ωστόσο, οι τεχνολογικές εφαρμογές που μιμούνται στοιχεία από τη Φύση ή εμπνέονται από αυτή είναι αμέτρητες, ενώ συνεχώς δημιουργούνται καινοτόμα προϊόντα. Η Φύση, με τους μηχανισμούς και τα όντα της, ήταν και είναι πάντοτε ‘’ευφάνταστη’’ από αναγκαιότητα. Έχει βρει, πως γίνεται κάτι, τι φταίει και υπολείπεται, ποιό είναι το καταλληλότερο μέσο και κυρίως, αναζητά αυτό που διαρκεί περισσότερο,χωρίς παρενέργειες και επιπτώσεις προς το συνολικό περιβάλλον, στη Γη μας. Ουσιαστικά,μετά από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ουσιαστικής ύπαρξης με ‘’έρευνα και ανάπτυξη’’ της Γης, οι ‘’αποτυχίες’’ της Φύσης έχουν γίνει απολιθώματα, ενώ αυτό που μας περιβάλλει είναι το μυστικό για την επιβίωση. Σε αυτή τη μακραίωνη πορεία της, έχει ‘’υιοθέτηση’’ και‘’εφαρμόζει’’ στα όντα της, τις καλύτερες διαδικασίες, λειτουργίες, δομές,μοντέλακαι στοιχεία, μέσα από τους εξελικτικούς της μηχανισμούς. Τα ζώα, τα φυτά, οι μύκητες και οι μικροοργανισμοί χαρακτηρίζονται ως οι ‘’τελειότεροι μηχανικοί’’. Από την άλλη, η Φύση έχει παράσχει στον άνθρωπο-σε ερευνητές, μηχανικούς, επιχειρήσεις, καλλιτέχνες και σε πολλούς άλλους, έμπνευση και μεθόδους για την ανάπτυξη λύσεων στα ανθρώπινα προβλήματα και τη ζωή.
Ανέκαθεν οι άνθρωποι στρέφονταν προς τη φύση για υλικά, τρόφιμα και φάρμακα, για να βοηθηθούν να λύσουν καθημερινά προβλήματα, για έμπνευση, μέχρι και για την κατασκευή πτητικών μηχανών, για κτίρια και γέφυρες,για την ιατρική και την επικοινωνία, αλλά και για παραγωγή ενέργειας, για εξοικονόμηση νερού, για την αφαλάτωση, για βιώσιμη ανάπτυξη και αμέτρητα άλλα. Σχεδιαστές, μηχανικοί, ιατροί και άλλοι επιστήμονας συνεχίζουν να μελετούν τις πολύπλοκες δομές που βρίσκονται στη φύση, αλλά και απλοϊκούς μηχανισμούς για τη δημιουργία πιο ‘’πράσινων’’ και πιο αποτελεσματικών προϊόντων και κατασκευών για τα σπίτια, τις μετακινήσεις, τη διαβίωση, τα τρόφιμα, για καλύτερη ποιότητα ζωή, για πραγματικά νέα καινοτόμα προϊόντα.

Ανακαλύψεις που σχετίζονται με φάρμακα, με θεραπευτικές
μεθόδους, και γενικά
με ιατρικές υποθέσεις, συναντώνται άφθονες μέσα στον κόσμο των φυτών και των
ζώων. Υπάρχουν ζώα που αναζητούν το βότανο εκείνο που θα τα γιατρέψει από
κάποια ασθένεια. Παρόμοιες συμπεριφορές, κάνουν έναν ιατρό να μένει κατάπληκτος
και να διερωτάται: ‘’ πως αυτό το ζώο
ενεργεί με τόση ιατρική γνώση;’’. Προβλήματα που έχουν σχέση με τη συντήρηση και διατήρηση
των τροφών και γενικά με την τεχνολογία των τροφίμων, που πολύ
αργότερα λύθηκαν από τον άνθρωπο, έχουν αντιμετωπισθεί με επιτυχία από έντομα και
άλλα ζώα προ αμνημονεύτων χρόνων. Αρχές επάνω στις οποίες στηρίζονται
εφευρέσεις στον τομέα των επικοινωνιών,
με τη χρήση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, εξακριβώθηκε ότι είχαν το
αντίστοιχό τους στον κόσμο των εντόμων. Οι κεραίες των εντόμων και οι
παλμικές κινήσεις τους εκτελούν παρόμοιο επικοινωνιακό έργο. Εάν μάλιστα οι
επιστήμονες πρόσεχαν περισσότερο και νωρίτερα τα μυστικά της Φύσης, θα είχαν τελειοποιήσει
ορισμένες εφευρέσεις συντομότερα. Σήμερα και ειδικότερα τις τελευταίες
δεκαετίες εφαρμόζεται αυτό, καθότι όλοι έχουν κατανοήσει ότι η Φύση και ο
κόσμος της μπορούν να προσφέρουν ανεκτίμητες πληροφορίες και γνώσεις, που
μπορούν να μετουσιωθούν σε καινοτόμα προϊόντα και εφαρμογές.

Η
βιομίμηση ή βιονική -γνωστή και ως βιομιμητική, βιο-έμπνευση, βιογνωσία, βιονική μηχανική δημιουργικότητα
κ.ά- είναι η εφαρμογή των βιολογικών μεθόδων και συστημάτων που
βρίσκονται στη Φύση για τη μελέτη και το σχεδιασμό της μηχανικής συστημάτων και
της σύγχρονης τεχνολογίας. Ειρήσθω εν παρόδω (=ας λεχθεί
παρενθετικά ), ότι η λέξη ’’Βιονικός’’ επινοήθηκε από τον αμερικανό γιατρό
και μηχανικό Jack Ellwood
Steele, το 1958. Η μεταφορά τεχνολογίας από τις μορφές της ζωής και η
αντίστοιχη εξειδίκευση για οποιεσδήποτε κατασκευές ή προϊόντα, σύμφωνα με τους
υπερασπιστές της βιονικής τεχνολογίας, είναι επιθυμητή και αναμενόμενη, καθώς η
εξελικτική πίεση αναγκάζει συνήθως τους ζωντανούς οργανισμούς -συμπεριλαμβανομένης
της χλωρίδας και της πανίδας, να δημιουργήσουν ή να γίνουν ιδιαίτερα αποδοτικοί
και βελτιστοποιημένοι. Στην πρωτοπορία αυτού του
κινήματος είναι το Ινστιτούτο Βιομιμητικής, μια μη κερδοσκοπική εταιρία, αφιερωμένη
στην ανάπτυξη μιας παγκόσμιας κοινότητας των ανθρώπων που ψάχνουν για την
καινοτομία της Φύσης κατά τον σχεδιασμό βιώσιμων προϊόντων και υπηρεσιών.
Η σκέψη κλειδί πίσω από αυτήν την καινούργια εφαρμογή
της συνεργασίας βιολογίας και τεχνολογίας είναι η εξής. Μπορούμε να μάθουμε από
την φύση εκπληκτικά πράγματα, επειδή ο έμβιος κόσμος αποτελείται από τους
καλύτερα προσαρμοσμένους οργανισμούς σε μια μακραίωνη ιστορία εξέλιξης. Και
καλύτερα προσαρμοσμένοι οργανισμοί, σημαίνει οργανισμοί που επιβιώνουν στο
περιβάλλον που τους συντηρεί ζωντανούς, χωρίς να το καταστρέφουν. Όπως, λέει
και η Πρόεδρος του διεθνούς Ινστιτούτου Βιομιμητικής, κυρία J. Benyus, ‘’η βιομιμητική δεν είναι βιοτεχνολογία. Δεν
είναι μια τεχνολογία που υποστηρίζεται από ζωντανούς οργανισμούς, όπως στη
περίπτωση της χρήσης βακτηριδίων για το καθαρισμό νερού. Αλλά είναι μια ιδέα
που μαθαίνεις από έναν ζωντανό οργανισμό και την προσαρμόζεις μετέπειτα στην
τεχνολογία και στο σχεδιασμό ενός προϊόντος. Είναι να παίρνεις κάτι τι μικρό
από τη μεγαλοφυΐα της Φύσης και να μαθαίνεις απ’αυτήν. Τα πλεονεκτήματα που
παίρνεις ακολουθώντας αυτήν την διαδικασία είναι πάρα πολλά. Καθώς, η ζωή
δημιουργεί πράγματα με τον πιο ενεργειακά οικονομικό τρόπο και χωρίς να
ρυπαίνει ή να μολύνει ή να καταστρέφει. Η Φύση μας διδάσκει, πώς να αξιοποιούμε
με το βέλτιστο τρόπο τα εκάστοτε δεδομένα της. Προσθέτει πληροφορία για την ύλη
και τη δομή της, που σημαίνει πληροφορία και λειτουργία. Τέλος, η ζωή δεν
ξεχωρίζει κάποιους οργανισμούς από άλλους, αλλά αφομοιώνει όλα τα έμβια όντα σ’
ένα ισορροπημένο σύνολο. Πολλοί ειδικοί, όπως αρχιτέκτονες, μηχανικοί,
οικονομολόγοι και άλλοι, που φαίνονται άσχετοι με τη βιολογία μπορούν να μάθουν
από τη Φύση, αρκετά και σημαντικά, αν αλλάξουν τον τρόπο σκέψης τους και
συνεργαστούν με βιολόγους και περιβαλλοντολόγους’’.
Και ας αρχίσουμε από τα απλούστερα θαυμάσια
–εξαρτήματα, όργανα, συσκευές, πρακτικές-, που διαθέτει η Φύση και τα όντα της.
Για παράδειγμα, η προβοσκίδα του κουνουπιού που μας τρυπά για να ρουφήξει αίμα,
αποτελείται από μία αντλία απορρόφησης και μικροσκοπικά
μαχαιρίδια για τη διάνοιξη της τομής στο δέρμα μας. Αποτελεί δηλαδή, το πρότυπο
μιας ιατρικής σύριγγας η οποία επινοήθηκε κατά τα μέσα του 19ου
αιώνα από ένα ορθοπεδικό Γάλλο ιατρός, το Δρ.Pravaz. Το ίδιο συμβαίνει και με δηλητήριο
των φιδιών που περιέχεται σε ένα αδένα ο οποίος επικοινωνεί και μεταφέρει το
δηλητήριο σε ειδικά
δόντια. Αυτά, βρίσκονται στο πάνω σαγόνι του φιδιού, είναι κοίλα και διάτρητα
εσωτερικά και απολήγουν σε μυτερή άκρη. Έτσι, όταν το φίδι δαγκώσει τη λεία
του, συστέλλονται οι μυς γύρω από τον αδένα, και αναγκάζουν το δηλητήριο να
βγει και από την άκρη του ειδικού δοντιού να εκχυθεί στο ξένο σώμα. Δηλαδή,
γίνεται μία κανονική ένεση προς τη λεία του.
Εδώ και εκατομμύρια χρόνια, ζωντανά πλάσματα σε
θάλασσες, λίμνες και ποταμούς, διαθέτουν στο σώμα τους ‘’ηλεκτρικές στήλες’’
παράγοντας κατά βούληση μερικές φορές ισχυρότατο ηλεκτρικό ρεύμα. Είναι για
παράδειγμα τα ψάρια, η γνωστή μουδιάστρα ή νάρκη, η κυματοειδής νάρκη, το
ελεφαντόψαρο της Αφρικής, το γατόψαρο, αλλά και τα ηλεκτροφόρα χέλια της νότιας
Αμερικής. Ωστόσο, το 1800 ο Ιταλός φυσικός Α.Volta, ανακάλυπτε την ηλεκτρική στήλη με την οποία είχε από τότε
τη δυνατότητα ο άνθρωπος να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα.
Αν προσέξουμε, οι σπόροι του ραδικιού –οι γνωστοί
πάπποι-, που ταξιδεύουν στον αέρα και σκορπίζονται μακριά από το μητρικό φυτό,
είναι προσδεμένοι σ' ένα λεπτό χνούδι που αποτελεί μικροσκοπικό
‘’αλεξίπτωτο’’. Το ίδιο συμβαίνει και στους σπόρους της λεύκας, της
πικροδάφνης, του πλάτανου και άλλων φυτών, που φέρουν μεταξένια νήματα,
χνούδι, και άλλα ελαφρά εξαρτήματα
πτήσης. Αυτά τα πανάρχαια αλεξίπτωτα μεταφέρουν πολλές φορές τους σπόρους
πολλών φυτών χιλιόμετρα μακριά. Επίσης, κάποια είδη αραχνών, ξέρουν να μετακινούνται με την
βοήθεια των ανέμων.
Εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες νημάτων, δημιουργώντας μία μπάλα και
κουλουριάζονται κάτω από αυτή, οπότε τις παίρνει ο άνεμος. Όταν θέλουν να
σταματήσουν, ανεβαίνουν πάνω στη νηματώδη μπάλα, εκκρίνουν καινούργια νήματα,
δημιουργούν βάρος και έτσι κατεβαίνουν
ως
αλεξιπτωτιστές.
Ωστόσο, οι πρώτες πτήσεις με πτητική συσκευή χωρίς κινητήρα, δηλαδή με
ανεμόπτερο, έγιναν το έτος 1891 από το Γερμανός Otto Lilienthal, ενώ το πρώτο
αλεξίπτωτο σχεδίασε ο Leonardo
Da Vinci το
1514, ενώ ο Γάλλος André-Jacques Garnerin το 1797, χρησιμοποίησε για πρώτη φορά το αλεξίπτωτο.
Τα σαλιγκάρια της ξηράς, καθώς μετακινούνται,
εκκρίνουν ειδική βλέννα-σάλιο που στερεοποιείται γρήγορα και είναι εξαιρετικά
ανθεκτικό. Ερευνητές ιατροί χαρακτήρισαν αυτή τη βλέννα ως ιδεώδες υλικό για τη
συγκόλληση και την επούλωση των τραυμάτων σε ασθενείς.

Αφαλάτωση, είναι η διεργασία αφαίρεσης αλάτων κυρίως από
θαλασσινά ή υφάλμυρα νερά και κατ΄επέκταση, η αφαλάτωση είναι μια μέθοδος ανάκτησης
πόσιμου νερού. Ιστορικά η ιδέα της αφαλάτωσης ανάγεται στους αρχαίους Έλληνες
ναυτικούς που την εφάρμοζαν κατά τον 4ο π.Χ. αιώνα με την εξάτμιση του
θαλασσινού νερού που την περιγράφει και ο Αριστοτέλης. Επίσης περιγραφή
αφαλάτωσης αναφέρεται ως πραγματεία από Άραβα συγγραφέα του 8ου μ.Χ. αιώνα που
βασίζεται στην απόσταξη του νερού. Τον 18ο αιώνα, με την ανάπτυξη της ατμοπλοΐας,
η αναγκαιότητα μεγάλης ποσότητας ύδατος στη χρήση των ατμομηχανών κατέστησε
επιτακτική ανάγκη την αφαλάτωση του θαλασσινού νερού, ώστε να μη προκαλείται
διάβρωση των μηχανών. Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας αφαλάτωσης νερού δόθηκε
στην Αγγλία το 1869. Η σπουδαιότητα αυτής της ανακάλυψης φάνηκε από το γεγονός
ότι τον ίδιο χρόνο οι Άγγλοι εγκατέστησαν τη πρώτη μεγάλη μονάδα αφαλάτωσης
θαλασσινού ύδατος στο Άντεν της Αραβίας για τις ανάγκες του στόλου τους. Ο
πρώτος μεγάλος εργοστασιακός σταθμός αφαλάτωσης θαλασσινού ύδατος για εμπορική
και βιομηχανική χρήση εγκαταστάθηκε στην Αρούμπα (τότε Ολλανδικές Αντίλλες) το 1930.
Από το 1970 άρχισαν να τίθενται σε λειτουργία μεγάλες βιομηχανικές
εγκαταστάσεις αφαλάτωσης στις ΗΠΑ, στη Ρωσία, στο Μεξικό, στην Μέση Ανατολή, στη
Σαουδική Αραβία (24% της παγκόσμιας χρήσης), στο Κουβέιτ, στην Αίγυπτος και στο
Ισραήλ. Στον δυτικό κόσμο ο μεγαλύτερος χρήστης της μεθόδου είναι η Ισπανία,
όπου ξεκίνησε μαζική χρήση αφαλάτωσης στα Κανάρια Νησιά. Ωστόσο, όλων αυτών
προηγήθηκαν, πριν από εκατομμύρια χρόνια τα θαλασσοπούλια και μεταξύ άλλων
φυτών και τα αλμυρίκια, καθώς διαθέτουν ειδικούς μηχανισμούς και διαδικασίες με
τις οποίες γίνεται διαχωρισμός των αλάτων από το θαλασσινό νερό, καθιστώντας το
νερό κατάλληλο για βιολογική χρήση.
Πάλι η Φύση έχει να επιδείξει τα πρότυπα ως προς τον τρόπο της
εκτοξεύσεως των πυραύλων με την προωστική δύναμη που
δημιουργείται από την ταχύτατη έξοδο των καυσαερίων από την ουρά τους. Και τα
πρότυπα είναι, τα καλαμάρια, τα χταπόδια, οι σουπιές, τα θράψαλα, καθώς και οι μέδουσες-τσούχτρες, που εφαρμόζουν την ίδια αρχή για την μετακίνησή τους. Με διάφορες
απότομες συσπάσεις και συστολές αποβάλλουν με πίεση προς τα πίσω νερό που έχουν
εγκλωβίσει μέσα στο σώμα τους. Κατ' αυτόν τον τρόπον το σώμα αυτών των ζώων
κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή προς τα εμπρός.
Να πως εμπνεύστηκαν οι τεχνολόγοι μηχανικοί και
κατασκεύασαν ειδική φωτογραφική μηχανή, για να αποτυπώνουν με
λεπτομέρεια τα αστέρια, από την κατασκευή του ματιού της μύγας. Καθώς
το τηλεσκόπιο φωτογραφίζει κάποιο αστέρι, οι φωτογραφίες παρουσιάζουν μία
συγκεχυμένη κατάσταση που οφείλεται στη διάθλαση του φωτός. Η ατμόσφαιρα γύρω από την οπτική
γωνία του τηλεσκοπίου διαθλά το φως που εισέρχεται στο κάτοπτρο. Αν όμως το
κάτοπτρο διαιρεθεί σε πολλούς μικρότερους φακούς κατά το πρότυπο του
πολυεδρικού οφθαλμού της μύγας, τότε θα καταγράφονται για κάθε φωτογραφία
εκατό ως πεντακόσιες εικόνες, οπότε στο τέλος οι διαφορετικές πληροφορίες της
κάθε εικόνας συντίθενται και παρέχεται ολοκληρωμένη η εικόνα του άστρου. Έτσι
εξουδετερώνονται οι παραμορφώσεις που δημιουργούνται εξ αίτιας της γήινης
ατμόσφαιρας. Γι’
αυτό η οπτική Αστρονομία χρωστάει
ευγνωμοσύνη στη μύγα.
Για τα τελευταία χρόνια
η σαύρα Gecko –είναι ένα είδος μολυντηριού,
σαμιαμίδι που ζει στα θερμά κλίματα- έχει συναρπάσει τους επιστήμονας, καθώς μπορεί και βαδίζει σε κάθετες επιφάνειες, ακόμη και
στις οροφές των σπιτιών ανάποδα, με τη βοήθεια εξειδικευμένων εξαρτημάτων που
φέρουν οι πατούσες της. Σχετικές έρευνες στο University of Akron, Ohio, United States, έχουν δείξει, ότι μπορούμε να μιμηθούμε τις ιδιότητες
που έχουν τα πόδια της σαύρας, χρησιμοποιώντας νανοσωλήνες
άνθρακα. Επίσης, και ορισμένα έντομα στην πορεία της εξέλιξής τους, έχουν αναπτύξει σχετικές
ιδιότητες και ανάλογα συστήματα συγκόλλησης, που τους επιτρέπουν να επιβιώνουν
καλύτερα. Έτσι, ανοίγονται νέοι δρόμοι
για κόλλες που μπορούν να αλλάξουν σημαντικά τον τρόπο που χτίζουμε, επισκευάζουμε, ζούμε και εργαζόμαστε. Ήδη, υπάρχουν στο εμπόριο ισχυρές κόλλες που μπορούν
να αντέξουν και υποστηρίξουν μεγάλες δυνάμεις.


Η εταιρία
Pax Technologies είχε ως πηγή έμπνευσης τον κρίνο Κάλλα (Zantedeschia aethiopica) για την κατασκευή ενός αναμείκτη νερού. Οι
κεντρομόλες σπείρες του λουλουδιού που βοηθούν στην ιδανική ροή του νερού για
την ενυδάτωσή του οδήγησαν στο σχεδιασμό και την κατασκευή μιας συσκευής που
βοηθάει στην ανάμειξη περισσότερου υγρού με τη μικρότερη ιπποδύναμη που συνήθως
απαιτείται, ελαχιστοποιώντας με τον τρόπο αυτό τις ενεργειακές ανάγκες.
Τι
καλύτερο από τη χλωρίδα και την πανίδα των ωκεανών για να χρησιμοποιηθεί για
υποβρύχια σχεδίαση τουρμπίνας; Η εταιρία BioPower Systems μελετώντας τα φυτά
της θάλασσας και τον τρόπο που κινούνται έναντι των ρευμάτων, καθώς και την
αποτελεσματικότητα των κινήσεων των ψαριών, όπως οι καρχαρίες και ο τόνος,
εξέλιξε ως πρότυπο τον ρόλο αυτών για τον σχεδιασμό ανεμογεννητριών και για την
αποτελεσματική παλιρροιακή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Επίσης, η εταιρία
Mercedes-Benz πρόσεξε στο ψάρι boxfish (Ostracion
cubicus) ωφέλιμα στοιχεία για τα οχήματα ενός όγκου. Παρατηρώντας την αεροδυναμική
και την αποτελεσματικότητα του σχήματος αυτού του ψαριού, οι μηχανικοί
αποφάσισαν να εφαρμόσουν τα χαρακτηριστικά των ψαριών σ’ ένα νέο είδος
αυτοκινήτου. Το αποτέλεσμα ήταν ένα πολύ πιο βελτιωμένο όχημα με 65% χαμηλότερο
συντελεστή οπισθέλκουσας δύναμης από άλλα αυτοκίνητα ενός όγκου.

Τελειώνοντας, ας θυμηθούμε μερικά κλασσικά παραδείγματα έμπνευσης από τη Φύση. Η εφεύρεση ‘’Velcro’’-με τις αυτοκόλλητες ταινίες ‘’χράτσ-χρούτσ’’- είναι εμπνευσμένη από τα άγκιστρα που φέρουν τα σπόρια από τα φυτά κολλιτσίδες με τα οποία προσκολλώνται στα ενδύματά μας. ΄Η ακόμη και τα ζωντανά χρώματα που παρουσιάζουν οι πεταλούδες και παραμένουν εκθαμβωτικά καθαρά, χάρις στις νανο-κλίμακας δομές των φτερών τους. Επίσης, οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί μιμήθηκαν αυτή τη στρατηγική για τη δημιουργία αυτο-καθαριζόμενων επιχρισμάτων, χρωμάτων και βαφών στα υφάσματα, καθώς και στις ηλεκτρονικές οθόνες. (πηγές: http://www.biomimicryinstitute.org, http://www.asknature.org, http://www.ted.com, http://inhabitat.com, http://www.paxscientific.com/, http://www.biopowersystems.com, http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=n77BfxnVlyc#!, http://www.ted.com/talks/janine_benyus_shares_nature_s_designs.html,