BİYOBENZETİM

Biyonik Otomobiller: Ağaçlar ve kemikler, üzerlerinde oluşan mekanik gerilmeyi ve baskıyı eşit olarak yayacak şekilde güçlü ve esnek bir  yapıya sahip. Mühendisler aerodinamiği iyi, aynı zamanda geniş  ve güvenli bir araç yapmak için doğaya baktıklarında sandık  balığına ulaşmış. Balık başını ve vücudunu koruyan iskelet sistemi  nedeniyle kutu gibi şekline rağmen hızlı yüzebiliyor. Sandık balığının  aerodinamiğini ve kemik yapısını taklit ederek üretilen otomobil, o boydaki araçlar arasında elde edilen en düşük hava sürtünme  katsayısıyla %20’ye yakın yakıt tasarrufu sağlayabiliyor.

Termit Yuvaları ve Ofis Binaları: Bir böcek türü olan termitlerin (beyaz karınca) inşa ettiği ve  yükseklikleri 5-6 metreye kadar varabilen  tepe şeklindeki yuvalarda çok detaylı bir mimari  göze çarpar. Bir termit yuvasının içi açıldığında  süngerimsi bir görüntüyle karşılaşılır.  Tüm yuvalarda inşaat yeraltından başlar  ve odacıklar yüzeye doğru genişler. Bu yuvaların içinde iç içe geçmiş tüneller,  geçitler, havalandırma sistemleri, özel mantar üretme bahçeleri, kraliçe odaları ve güvenlik  çıkışları bulunur.Termit yuvalarının tropik bölgelerin sürekli değişen olumsuz dış şartlarını  çok iyi izole eden bir tasarımı var.Yuvadaki  sıcaklık ve nem oranı, yuva dışındaki şartlar  ne olursa olsun sabit kalıyor. Termit yuvalarının  özel havalandırma bacaları ve tünelleri örnek  alınarak inşa edilen binalardaki ısıtma  ve soğutma sistemleri, diğer binalara oranla  enerjiyi %90 daha verimli kullanıyor.

Doğal Fotonik Yapılardan Yeni Nesil Optik Malzemelere:Günümüzde birçok canlının kamuflaj, avcılardan korunmak ve avlarını cezbetmek amacıyla kullandığı ışınların kırılarak yayılması,  saçılması ve renk yansıması olgusuna neden olan biyolojik düzenlemeler ve fotonik desenlerin işleyiş  mekanizmaları, mühendisler tarafından taklit edilerek optik teknolojide model olarak kullanılıyor.  Bu şekilde elde edilen yeni nesil malzemeler sayesinde daha parlak ve canlı görüntüler sağlayan  elektronik ekranlar, içme sularındaki zararlı kimyasalları daha hassas bir şekilde saptayan sensörler,  bilginin daha etkin ve hızlı bir şekilde depolanmasını, işlenmesini ve iletilmesini sağlayan  bilgisayar çipleri tasarlanabiliyor; banka kartlarına güvenlik amacıyla taklit edilmesi mümkün  olmayan işaretler koyulabiliyor. Optik sanayisinde üretilen fotonik malzemeler, ışığı seçerek belli  bir renkte yansıtan ve ileten ince ve çok katmanlı filtrelerden teleskoplara ve yarı iletken lazerlere,  hassas dedektörlerden tıbbi ölçüm aletlerine, yanar döner renkler yansıtan otomobil dış cephe  boyalarından kumaşlara kadar pek çok ürünün geliştirilmesinde kullanılıyor.

Balinaların Yüzgeçleri ve Rüzgâr  Türbinleri: Yüzgeçlerin ön kenar kısmındaki  tümsekler suyun direncini %32 oranında  azaltırken kaldırma gücünü de %8 oranında artırarak balinaların suda daha rahat yüzmesini sağlar. Bu şekilde tasarlanan rüzgâr türbinlerinin  pervanelerinin kanatları sayesinde,  türbin başına kazanılan enerji miktarı artıyor.  Bu model havalandırma fanları, uçak  kanatları ve pervanelerde de kullanılıyor.

Nilüfer Çiçeği ve Kendi Kendini Temizleyen Boya Malzemeleri: 

Nilüfer çiçeğinin yapraklarının yüzeyinde 5-10 mikrometre (milimetrenin binde biri) yüksekliğinde ve birbirinden 10-15 mikrometre mesafede çok küçük, tümsek şeklinde tepecikler var. Her biri yaklaşık 0,1 mikrometre genişliğinde olan tümsekler yaprağın yüzeyinde engebeli bir yapı oluşturuyor. Bu tümsekler balmumu kıvamında, hidrofobik yani su sevmeyen bir maddeyle kaplı. Bu girintili çıkıntılı yüzey şekli
sayesinde su damlacıkları ve kirler yaprağın yüzeyine tam temas edemiyor; yaprağın üzerine gelen
bir su damlacığı aşağı doğru yuvarlanırken kirleri de söküp beraberinde kolayca sürüklüyor.

Yağmur damlalarıyla temizlenen yapraklarda mikroorganizmalar bile tutunamıyor. Böylece bitki
hem toz ve kirden, hem de hastalıklardan korunuyor. Bitkinin bu özelliğinden esinlenerek geliştirilen
“Lotusan” isimli silikon bazlı dış cephe boyası kirlenmiyor ve 10 sene garantili olarak satılıyor.

Kuş Gagası ve Dünyanın En Hızlı Treni: Bir balıkçıl olan yalıçapkını çok özel
gagası sayesinde hiç su sıçratma sesi çıkarmadan suya dalar. Japonların
geliştirdiği, dünyanın en hızlı giden yolcu treninin çok rahatsız eden gürültü
problemine bu kuşun gagası sayesinde bir çözüm bulunmuş. Trenin burun
kısmına bu kuşun gagasının şekli verilince tünelden çıkarken çıkan korkunç ses
ortadan kalkmış. Yeni tasarımı sayesinde tren, hem daha sessiz hem de
daha verimli bir şekilde %10 daha hızlı yol gidiyor.

Deniz Kabuklarının Sedefi ve Geometrisi: Deniz kabuğunun kalsiyum karbonat kristali içerikli sedef yapısı taklit edilerek elde edilen, nanoölçekli sentetik kompozit yapı malzemeleri, hafif fakat sağlam askeri araç ve uçak zırhlarının yapımında, inşaat sektöründe, havacılık ve uzay taşımacılığı uygulamalarında kullanılıyor. Ayrıca deniz kabuklarının geometrik yapısı ve altın oran sayesinde birçok matematiksel model, mimari ve sanatsal tasarım geliştirilmiş.