Biomimetik: Teknologi Imiterer Natur

< <
7 / total: 12

Hvad Vi Kan Lære Fra Dyr

Alle dyr besidder mange forbløffende egenskaber, som de har fået ved skabelsen. Nogle har den ideelle hydrodynamiske form, som gør, at de kan bevæge sig gennem vand, andre bruger ganske fremmedartede sensorenheder. De fleste er enheder, som menneskeheden har set for første gang eller lige er begyndt at forstå. Takket være videnskaben bionik vil produkter, der kommer fra imitationen af disse enestående opdagelser, uden tvivl bruges ofte i vores fremtid.

Overflademodstand Og Badedragter Inspireret Af Haj Skind

I olympiske svømmekonkurrencer kan en hundreddel af et sekund gøre forskellen mellem at vinde og tabe. Fordi modstanden, der går imod svømmerens krops bevægelse, er meget vigtig, vælger mange svømmere nydesignede svømmedragter, der mindsker modstanden. Disse tætsiddende svømmedragter, som dækker en ret stor del af kroppen, er lavet af et stof, som blev designet ved at imitere egenskaberne fra skindet på en haj ved at overlejre lodrette harpiksstriber.

Undersøgelser med elektronmikroskop har vist, at bittesmå ”tænder” (hudtænder) dækker skindets overflade hos en haj, og det producerer lodrette hvirvler eller spiraler af vand, som holder vandet tættere på hajens krop og reducerer derved modstanden. Dette fænomen kendes som The Riblet Effect, og forskning i hajens skind fortsætter på NASA Langley Research Center.

Badedragter lavet med nye fibre og væveteknikker produceres til at klinge sig tæt ind til svømmerens krop og reducere modstand så meget som mulig. Forskning har vist, at sådanne dragter kan reducere modstand med 8% i forhold til almindelige badedragter.70

The U-shaped channels on a shark's skin generate tiny vortexes, bringing the water closer to the body and reducing drag. The large picture above shows a scanning electron microscope image of shark skin. (“Fizik, Teknoloji ve Olimpiyatlar” (Physics, Technology and Olympics), Bilim ve Teknik, 77.) At the Sydney Olympics, all gold-medal-winning swimmers like the Australian Ian Thorpe, wore swimsuits with the same properties as shark skin. This important development led to a new sphere of business activity. Firms such as Speedo, Nike and Adidas, well known bathing suit manufacturers, hired many experts in the fields of biomechanics and hydrodynamics.

USA Bruger Klapperslanger Som Model I Sit Forsvar

Dr. John Pearce fra the University of Texas’ afdeling for elektrisk og computerteknik har studeret Crotalinae, bedre kendt som klapperslanger.

Hans forskning fokuserede på grubeorganerne hos disse slanger. Foran slangens øje er der en bittelille nervefyldt depression, kaldet gruben, som bruges til at lokalisere varmblodede byttedyr. Den indeholder et sofistikeret varmefølende system – så følsomt, at slangen faktisk kan opdage en mus flere meter væk i tusmørke.71

Forskerne erklærede, at når de afslører hemmelighederne bag klapperslangens søg-og-ødelæg mekanisme, kan metoderne, som slangen bruger, anvendes mere bredt til at beskytte landet fra fjendens missiler. De håber at udvikle systemer, som vil hjælpe piloter, der flyver farlige missioner, med at undgå fjendens våben. Dr. Pearce siger, ”Luftvåbnet vil se, om de kan imitere det biologiske system og få en bedre missildetektor.”72 Men indtil videre forklarer han, at de studier, der er blevet udført, har haft svært ved at leve op til slangens følsomhed: Vi modellerer stort set følsomheden i slangens organ. Du kan måle nerveimpulser, men spørgsmålet er, hvad disse impulser betyder? Vi bruger en numerisk model til at fortælle os: der er så meget infrarødt, der rammer organet, og det betyder så og så mange nerveimpulser.73

Slangens grube er en tynd membran fyldt med blodkar og nervebundter. Membranen er så følsom, og variationerne i svarene så minimale og diskrete, at det har vist sig at være overordentligt svært at fange og studere disse signaler. For at forstå grubeorganets funktion er det nødvendigt at arbejde med delikate målinger og mikrofotografier.

Som dette eksempel viser, udviser levende ting i naturen en overlegen intelligens og teknologi. Forskere, der studerer naturlige designs som deres modeller får derfor inspiration til projekter, som måske ellers tager årevis og bringer dem frem til en konklusion på meget kortere tid.

Kamæleoner Og Tøj, Der Ændrer Farve

God has created the chameleon’s body with a system that lets it change color to match its surroundings, endowing it with a considerable advantage. Yet the reptile itself is unaware of this ability.

Den imponerende evne, som kamæleoner har til at ændre farve for at tilpasse sig sine omgivelser, er bade forbløffende og æstetisk imponerende. Kamæleonerne kan camouflere sig selv med en hastighed, der forbavser folk.

Med stor ekspertise bruger kamæleonen sine celler kaldet kromatoforer, som indeholder grundlæggende gule og røde pigmenter, det reflekterende lag reflekterer blå og hvidt lys, og melanocytterne indeholder det sorte til mørkebrune pigment melanin, som gør farven mørkere.74

Hvis du for eksempel sætter en kamæleon i et miljø med stærke gule farver, så bliver den hurtigt gul. Desuden kan kamæleonen ikke kun ramme en enkelt farve, men en blanding af nuancer. Hemmeligheden bag dette ligger i den måde, hvorpå celler, der indeholder pigment, udvider sig eller trækker sig sammen under huden på denne mester i camouflage for at passe til sine omgivelser.

Nuværende research i gang på Massachusetts Institute of Techonology, USA, sigter efter at lave tøj, tasker og sko, der er i stand til at ændre farve på samme måde som kamæleonen gør det. Forskere forestiller sig tøj lavet fra den nyligt udviklede fiber, som kan reflektere alt lys, der rammer den, og udstyret med et lille batteri. Denne teknologi vil gøre, at tøjet kan ændre farve og mønster på sekunder ved hjælp af en kontakt bag på batteriet.75 Men denne teknologi er stadig meget dyr. For eksempel er omkostningerne ved en farveændrende mandejakke omkring $10.000.

Hvad ville du tro, hvis nogen viste dig en jakke og påstod, ”denne kan ændre farve. Men ingen har lavet jakken eller dens evne til at ændre farve. Det skete bare af sig selv.” Du ville nok forestille dig, at denne person var sindssyg eller meget uvidende. Tydeligvis må der have været en skrædder, der har sat den sammen, og selv en ingeniør før det, der lavede dens evne til at ændre farve.

Så hvordan kan kamæleonen udføre disse upåklagelige forandringer? Designede den systemerne, der tillader forandringen, installerer dem i sin egen krop og udførte alle disse processer helt selv? Det ville selvfølgelig være meget irrationelt at påstå, at kamæleonen gjorde alt dette med sin egen fri vilje. Siden selv mennesker synes, det er fuldstændig umuligt at skabe sådan en forandring, hvordan kan et reptil så installere et system, der i stand til at ændre sin egen krops udseende? At påstå, at sådan en overlegen evne kom til ved tilfælde, er meningsløst og ugyldigt.

The technology in color-changing clothes and the chameleon’s ability to change color may appear similar, but are in fact very different. Even if this technology can change color, still it entirely lacks the chameleon’s camouflage ability that lets it match its surroundings in moments.

Ingen naturlig mekanisme har magten til at danne så upåklagelige evner og skænke dem til de levende ting, der behøver dem. En overlegen magt styrer over atomerne, molekylerne og cellerne i væsnets krop og arrangerer dem, som den ønsker. Gud, Som skabte kamæleonerne, viser Sin skabelses usammenlignelige natur i sådanne eksempler. Som det siges i Koranen, er Gud almægtig:

Alt i himlene og på jorden lovpriser Gud. Han er Den Mægtige og Den Vise. Han ejer herredømmet over himlene og jorden.
Han giver liv og bringer død. Han er i stand til alt.
(Koran, 57: 1-2)

515 Millioner År Gammelt Optisk Design

I en artikel udgivet i American Scientist, det velkendte amerikanske videnskabsmagasin, erklærer Andrew R. Parker, at han og hans kolleger undersøgte en mumificeret flue bevaret i rav i 45 millioner år. Der var en periodisk gitterstruktur på den buede overflade af fluens ommatidier (individuelle visuelle organer, der udgør fluens sammensatte øje). Ved at analysere de reflekterende egenskaber i denne struktur opdagede de, at fluens øjenstruktur var en meget effektiv antireflektor, især fra høje indfaldsvinkler. Denne hypotese blev også bekræftet i senere studier.

Takket være dette og andre fund, har nutidens forskere bestemt, hvordan de i høj grad kan forøge effektiviteten af solfangere og solpaneler, der bruges til at give energi til satellitter. Man arbejder nu på at reducere den vinklede refleksion af infrarød (varme) og andre lysbølger ved at efterligne flueøjestrukturen. Meget passende til brug i solpanel overflader har flueøjegitteret også afskaffet behovet for dyrt udstyr for at sikre, at disse paneler altid står direkte mod Solen.76

Først for nylig har rum teknologer opdaget og imiteret dette design, men fluer har besiddet det i millioner af år. Lignende strukturer er for nylig også blevet opdaget på nogle Burgess Shale fossiler, som er 515 millioner år gamle. Ved at tillade meget skarpt farvesyn viser dette design lige, hvilket overlegent produkt af skabelsen det virkelig er. Men sådan bevis kan kun forstås af troende – de, der kan bruge deres fornuft til at forstå, at alt, der eksisterer, er under Guds kontrol.

Et vers beskriver, hvordan lignende beviser ikke betyder noget for dem, der benægter Gud:

Gud skammer sig ikke over at anføre en myg eller noget derudover som eksempel. De, der tror, ved, at det er sandheden fra deres Herre, mens de, der er vantro, siger: "Hvad mener Gud med at bruge sådan et eksempel?" Derved vildleder Han mange, og derved retleder Han mange. Men Han vildleder kun de gudløse.
(Koran, 2: 26)

Ørkenbillen: En Fuldt Udviklet Vandopsamlende Enhed

I ørkenen, hvor få levende ting kan findes, besidder nogle arter de mest forbløffende designs. En af disse er ørkenbillen Stenocara, som bor i Namibias Ørken i Sydafrika. En rapport i 1. november 2001 udgaven af Nature beskriver, hvordan denne bille samler vandet, der er vitalt for dens overlevelse.

Ørkenbillens vandopsamlingssystem afhænger stort set af en speciel egenskab på dens ryg, hvor overfladen er dækket med så bump. Overfladen på regionerne mellem disse bump er dækket med voks, selvom spidserne af bumpene er uden voks. Dette gør, at billen kan samle vand på en mere produktiv måde.

Ørkenbiller trækker det vanddamp, som kun sjældent opstår i ørkenmiljøet, ud fra luften. Det, der er bemærkelsesværdigt, er, hvordan den separerer vandet fra ørkenluften, hvor bittesmå vanddråber fordamper meget hurtigt på grund af varme og vind. Sådanne vanddråber, som næsten intet vejer, bæres parallelt med jorden af vinden. Billen, som opfører sig som om, den vidste det, vipper sin krop forud mod hinanden. Takket være dens unikke design dannes dråber på vingerne og ruller ned af billens overflade til dens munddele.77

Artiklen om ørkenbillen indeholdt den følgende kommentar: ”Mekanismen, hvormed vand udvindes fra luften og laves om til store dråber, er indtil videre ikke blevet forklaret, på trods af det biomimetiske potentiale.”78

Ved at undersøge egenskaberne på denne billes ryg under et elektronmikroskop afgjorde forskere, at den er en perfekt model til vandopsamlende telte og bygningsbelægninger, eller vandkondensatorer og motorer. Designs af en så kompleks natur kan ikke være kommet til af sig selv eller gennem naturlige hændelser. Det er også umuligt, at en lille bille har ”opfundet” noget system med så enestående design. Bare ørkenbillen alene er nok til at bevise, at vores Skaber designede alt, der eksisterer.

100% Effektive Lysgenererende Ildfluer

Fra spidsen af deres maver producerer ildfluer grøngulligt lys. Dette lys produceret i celler, der indeholder et kemikalie kaldet luciferin, som reagerer med oxygen og et enzym kendt som luciferase. Billen kan tænde og slukke lyset ved at variere mængden af luft, der går ind i dens celler fra dens luftrør. En normal lyspære har et produktivitetsniveau på 10%, de resterende 90% af energien spildes som varme. Men i en ildflue er næsten 100% af energien, der produceres, lys, hvilket repræsenterer denne meget effektive proces, et mål, som forskere sigter efter. 79

Hvilken kraft gør, at ildfluer kan have sådan et højt niveau af effektivitet? Ifølge evolutionister ligger svaret i ubevidste atomer, tilfældighed eller andre eksterne faktorer uden nogen fremdrivende kraft, hvoraf ingen kan besidde kraften til faktisk at påbegynde så produktiv aktivitet. Guds kunst er uendelig og usammenlignelig. I mange vers i Koranen taler Gud om nødvendigheden af, at folk bruger fornuft og tager ved lære af, hvad Han har skabt. Derfor er det menneskets ansvar at betragte Guds mirakler og kun søge til Ham.

En Løsning På Trafikproblemer Fra Græshopper!

Biluheld koster millioner af liv hvert år. I søgningen efter en løsning tror den videnskabelige verden nu, at græshopper måske kan udgøre lige sådan et middel. Selvom græshopper rejser i sværme på millioner, har forskning vist, at de aldrig støder ind i hinanden. Svaret på, hvordan græshopper undgår at gøre dette, har ført til åbningen af en helt ny videnskabelig horisont.

Eksperimenter viste, at græshopper udsender et elektronisk signal til ethvert legeme, der kommer imod dem, for at identificere det legemes placering, og ændrer så retning i forhold til dette.80 Investorer prøver nu at implementere den metode, som græshopper bruger, for at løse et problem, der har været umedgørligt i årevis. Disse væsner, som opfører sig, som Gud har inspireret dem til, er blandt de tydeligste beviser på skabelse.

Fugles Flyvemetode Som Model For Højhastighedstog

Da japanske ingeniører og forskere designede deres højhastigheds 500-Serie elektriske tog, stødte de på et stort problem: Ved at undersøge vilde fugle for den perfekte løsning fandt de hurtigt det design, de ledte efter, og implementerede det med succes.

Ugleflyvning Og Larm Fra Højhastighedstog

I højhastighedstogene udviklet af japanerne er sikkerhed en af de vigtigste faktorer. En anden er overensstemmelse med japanske miljøstandarder. Japans støjregler for jernbaneoperatører er de strengeste i verden. Ved at bruge nuværende teknologi er det faktisk ikke så svært at køre hurtigere, men det er svært at eliminere støj, mens man gør det. Under det Japanske Miljøagenturs regler må en jernbanes støjniveau ikke overskride 75 decibel på en placering, der er 25 meter (82 fod) væk fra jernbanens centrum i urbane områder. Ved et lyskryds i en by, når alle biler begynder at bevæge sig på en gang ved grønt lys, danner de mere end 80 decibel. Dette viser, hvor stille højhastigheds Shinkansen toget skal være.

evren

1. Owl feather
2. Serrations
3. Pantograph

Grunden til den støj, som et tog producerer op til en særlig driftshastighed, er hjulene, der ruller på skinnerne. Ved hastigheder på 200 km/t (125 m/t) bliver støjkilden dog den aerodynamiske støj forårsaget af togets bevægelse gennem luften.

Hovedkilderne til aerodynamisk støj er pantograferne, eller strømaftagerne, som bruges til at hente elektricitet fra køreledningerne. Ingeniører, som opdagede, at de ikke kunne reducere støjniveauet med de konventionelle, rektangulære strømaftagere, koncentrerede deres forskning omkring dyr, der bevæger sig hurtigt men stille.

Af alle fugle producerer ugle den mindste støj, når de flyver. En af de måder, hvorpå de gør dette, er gennem fanerne på deres vinger. Udover dette har en ugles vinge mange små savtakkede fjer, der selv kan ses af det blotte øje, hvilket andre fugle mangler. Disse savtakkede blade genererer små hvirvler i luftstrømmen. Aerodynamisk støj stammer fra hvirvler, der dannes i luftstrømmen. Når disse vokser i størrelsen, øges støjen. Siden ugles vinger besidder mange savtakkede fremspring, danner de mindre hvirvler i stedet for store, og uglerne kan flyve meget stille.

Da japanske designere og ingeniører testede udstoppede ugler i en vindtunnel, så de igen perfektionen af disse fugles vingers design. Senere lykkedes de med effektivt at reducere støj fra tog ved at bruge vingeformede strømaftagere baseret på princippet om uglens savtakkede fjer. Altså blev systemet af strømaftagere, udviklet af japanerne, inspireret af naturen, det mest stille af de systemer, der fungerer.81

Isfuglens Dyk Og Højhastighedstogs Indgang Til Tunneller

To catch its prey, the kingfisher dives from low-resistance air into high-resistance water. Just as the bird’s beak facilitates such a dive, it also prevents its body from harm. But the kingfisher still needs to be able to see its prey as it dives into the water. God has created the bird with a protective mechanism to protect its eyes without hindering its ability to see and seize its prey underwater. When one bears in mind the fact that underwater objects appear to be somewhere else than where they really are when one looks at them from above the water, the importance of this becomes even clearer.

Tunnellerne på linjerne, som bruges af højhastighedstog, udgjorde et andet problem for ingeniører. Når et tog kører ind i en tunnel med høj fart, stiger atmosfæriske trykbølger op og vokser sig gradvist op til at være som tidevandsbølger, der går imod tunnellens udgang med samme fart. Ved udgangen kommer bølgen så tilbage. Ved tunnellens udgang frigives dele af trykbølgen med en nogle gange eksplosiv lyd.

Siden trykket i bølgen er på omkring en tusindedel af atmosfærisk tryk eller mindre, taler man om dem som tunnel mikre-trykbølger, som dannes som vist i diagrammet.

Den meget forstyrrende lyd, der dannes under trykbølgernes indflydelse, kan reduceres ved at udvide tunnelen, men at ændre tunnellers tværsnitsareal er meget svært og dyrt.

Først troede ingeniører, at det kunne være en løsning at mindske togets tværsnitsareal og gøre formen på togets front skarp og glat. De satte disse ideer i aktion på et eksperimentalt tog, men var stadig ikke i stand til at eliminere de mikro-trykbølger, der blev dannet.

Når de tænkte over, om lignende dynamik opstod i naturen, tænkte designerne og ingeniørerne på isfuglen. For at jagte sit bytte dykker isfuglen ned i vandet, som har større væskemodstand end luft, og den oplever pludselige forandringer i modstand, ligesom et tog gør, når det kører ind i en tunnel.

Tilsvarende må et tog, der bevæger sig med 300 km/t (186 mil/t), have form foran som en isfugls næb, som muliggør fuglens dyk.

Undersøgelser udført af det japanske jernbanetekniske forskningsinstitut og the University og Kyushu afslørede, at den ideelle form til at undertrykke tunnel mikro-trykbølger var en form som en revolverende parablodie eller en kile. Et tværsnit af en isfugls øvre og nedre næb danner præcis denne form.82 Isfuglen er endnu et eksempel på, hvordan alle levende ting er skabt med præcis det, de behøver for at overleve – og hvis design kan fungere som model for mennesker.

1. Train
2. Approach
3. Tunnel

4. Compressed wave
5. Exit
6. Micro-pressure wave

 

Påfuglefjer Og Selvændrende Visningsskilte

I en påfugls fjer gør keratinproteinet sammen med det brune fjerpigment melanin, det eneste pigment i disse fjer, at lys brydes, så vi kan se farven. De lyse og mørke farver, vi ser i fjerene, stammer fra den retningsbestemte lagdeling af keratin. Påfuglens fjers utrolig skarpe nuancer stammer fra denne strukturelle egenskab.

Naturen inspirerede et japansk firma til at udvikle genanvendelige visningsskilte, hvis overflade ændres strukturelt under ultraviolet lys, hvilket ændrer materialets krystallinske justering, og eliminerer derved visse farver, så de viser den ønskede besked. Disse skilte kan bruges igen og igen og trykkes med nye billeder. Dette eliminerer omkostningen ved at producere nye skilte, ligesom behovet for at bruge giftig maling.83

En Computerløsning Fra Sommerfugle

Vi bruger computere så meget, at de er blevet en del af hvert øjeblik af vores liv 24 timer i døgnet – hjemme, på arbejdet, selv i vores biler. Computerteknologi udvikler sig hurtigt dag for dag, og stigende levestandarder kræver, at computeres funktioner stiger med samme fart, og vokser sig hurtigere hele tiden. De nyeste modeller kan opnå imponerende hastigheder, og hurtigere chips betyder, at computere kan udføre flere opgaver på mindre tid. Men de hurtigere chips første til større brug af elektricitet, hvilket så opvarmer chippen. Det er essentielt, at computerchips nedkøles for at afholde dem fra at smelte. De eksisterende vifter er ikke længere nok til at nedkøle den sidste generation af chips. Designere, som ledte efter en løsning på dette problem, erklærede til sidst, at de havde fundet en løsning i naturen.

Sommerfuglevinger indeholder en perfekt struktur i deres design. Forskning udført på Tufts University har vist, at der er et kølesystem i sommerfuglevinger. Når dette system sammenlignes med det i computerchips, har det en meget bedre ydeevne. Et hold anført af assisterende forskningsprofessor i maskinteknik, Peter Wong, blev dannet af den amerikanske National Science Foundation for at undersøge, hvor iriserende sommerfugle kontrollerer varme.

Fordi sommerfugle er koldblodede skal de konstant regulere deres kropstemperatur. Dette er et seriøst problem, fordi friktion under flyvning fører til væsentlige mængder varme. Denne varme skal nedkøles med det samme. Ellers vil sommerfuglen ikke overleve. Løsningen gives ved de millioner af mikroskopiske skæl, kaldet tyndfilmsstrukturer, der sidder fast på deres vinger. Den genererede varme spredes derved.84

Holdet estimerer, at denne forskning vil blive brugbar for chipproducenter såsom Intel og Motorola i den nære fremtid. Men hos sommerfugle har dette mageløse design været til stede lige så længe, som de har. At sommerfuglevinger rummer sådan en fejlfri løsning, introducerer os for Skaberens visdom og magt. Den magt tilhører Gud, Som har herredømme og magt over alt.

 

Noter

70 Hideki Takagi, Ross Sanders, "Hydrodynamics makes a splash," Physics World, September 2000.

71 "Heat-seeking vipers may help with U.S. defense, UT Austin researcher finds," On Campus, vol.28, no.08, 27 June 2001; http://www.utexas.edu/admin/opa/oncampus/01oc_issues/oc010627/oc_vipers.html

72 Ibid.

73 Ibid.

74 International Wildlife, September-October 1992, p. 34.

75 Ann Marie Cunningham, "Clothes That Change Color," ScienCentral.Inc., www.sciencentral.com.

76 Parker, A.R., "Light-reflection strategies," American Scientist (1999a) 87 (3), 248-255; http://www.rdg.ac. uk/Biomim/00parker.htm

77 Parker, A. R., "Water capture by a desert beetle," Nature 414, 2001, pp. 33-34.

78 Ibid.

79 Stuart Blackman, "Fatal Flasher," BBC Wildlife, April 1998, vol.16, no.4, p. 60.

80 http://www.milliyet.com.tr/2001/07/31/yasam/yas07.html

81 Eiji Nakatsu, "Learning From Nature - A Flight of Wild Birds and Railways," http://www.wbsj.org/birdwatching/contribution/97_910e.html

82 Ibid.

83 "Biomimicry", Buckminster Fuller Institute; http://www.bfi.org/Trimtab/spring01/biomimicry.htm

84 Ilan Greenberg, "Butterflies Show Path to Cooler Chips," Wired News, http://wired-vig.wired.com/news/technology/0,1282,10163,00.html.

7 / total 12
You can read Harun Yahya's book Biomimetik: Teknologi Imiterer Natur online, share it on social networks such as Facebook and Twitter, download it to your computer, use it in your homework and theses, and publish, copy or reproduce it on your own web sites or blogs without paying any copyright fee, so long as you acknowledge this site as the reference.
About this site | Sæt som Startside | Add to favorites | RSS Feed
Alle materialer kan kopiers, printes og distribueres, ved at henvise til denne hjemmeside.
(c) All publication rights of the personal photos of Mr. Adnan Oktar that are present in our website and in all other Harun Yahya works belong to Global Publication Ltd. Co. They cannot be used or published without prior consent even if used partially.
© 1994 Harun Yahya. www.harunyahya.com
page_top