Biomimicry: inspiratie uit de natuur

Sinds de grondstoffen op beginnen te raken en duurder worden, staat biomimicry steeds meer in de belangstelling bij mensen. Biomimicry is een vrij nieuwe vorm van wetenschap waarbij ideeën uit de natuur worden nagebootst om menselijke uitvindingen te verbeteren en duurzamer te maken.

De aarde bestaat al zo'n 3,8 miljard jaar en organismen hebben zich kunnen ontwikkelen tot zeer ingewikkelde levensvormen. De natuur heeft duurzame oplossingen ontwikkelt voor bepaalde problemen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan vuilafstotende blaadjes van de lotus, de legboor van de sluipwesp en de voetjes van de gekko. Het doel van biomimicry is om te leren van de natuur en hierdoor slimmer om te gaan met problemen die de wereld vandaag de dag met zich meebrengt.

Hieronder volgen een aantal voorbeelden van biomimicry. Dit zijn dus producten, systemen of processen geïnspireerd op de natuur en ingezet op een duurzame manier voor menselijk gebruik.

Onder de voetzolen van de gekko zitten hele kleine haartjes. Die haartjes zijn niet plakkerig, maar doordat ze worden aangetrokken door de moleculen van het oppervlakte waar de gekko op loopt, blijft het dier plakken. Eigenlijk is het dus een soort aantrekkingskracht tussen de gekko en het oppervlakte op een heel klein niveau, ook wel 'vanderwaalskracht' genoemd. De gekko zou door de enorme hoeveelheid haartjes op de poten een gewicht van 30 kg op de muur kunnen 'plakken'. Mensen hebben met deze gekkovoetjes als inspiratie een speciaal soort tape ontwikkeld met miniscule haartjes, gekko-tape. Deze tape blijft heel stevig plakken maar kan vervolgens ook weer makkelijk loslaten.

Het 'lotuseffect' is ook een methode die men heeft overgenomen uit de natuur. Het lotuseffect houdt in dat iets juist niet blijft plakken. De bladeren van de lotus vertonen deze werking. Door de enorme hoeveelheid bultjes op het blad blijven bijvoorbeeld waterdruppels niet plakken. Niet alleen de lotus, maar ook andere planten vertonen dezelfde werking. Het lotuseffect wordt nu ook toegepast op bijvoorbeeld deklagen van auto's of vuilafstotende badkamertegels. Ook voor de nanotechnologie worden sommige materialen ontwikkeld gebaseerd op deze werking. 

De sluipwesp heeft een legboor waarmee het dier eieren kan leggen op precies de goede plek. Die plek komt voor de sluipwesp heel nauw. Met dit in gedachten zijn wetenschappers van de Wageningen Universiteit in samenwerking met TU Delft bezig met het ontwikkelen van een naald waarmee dit zelfde effect bereikt wordt. Door een naald te ontwikkelen met een hele hoge precisiegraad, kunnen moeilijke operaties worden gedaan waarbij bijvoorbeeld het spierweefsel wordt ontweken. De naald in ontwikkeling is de dunste naald ter wereld en bestaat net als de boor van een sluipwesp uit drie schuivende delen die onafhankelijk kunnen bewegen. Het boren met een dunne naald is mogelijk doordat de verschillende delen afwisselend naar voren bewegen, dit zijn zelfs meer delen dan de legboor heeft.

Een schroef met de techonologie die het zwemmen van de dolfijn imiteert, dat is wat het bedrijf O-foil op de markt heeft gebracht. De schroef is gemaakt met een op-en-neergaande vleugel om schepen mee vooruit te krijgen. Het idee van de schroef is dat de beweging een liftkracht creëert, door de vleugel in een bepaalde hoek te brengen. Dit ontwerp is bij dolfijnen afgekeken. Door deze nieuwe technologie wordt 50 procent aan brandstof bespaard en is daarmee dus duurzamer. Het eerste schip met deze nieuwe technologie vaart al.

Het laatste voorbeeld, maar misschien wel het bekendste voorbeeld is de helikopter. De vorm van de vruchten van de esdoorn hebben dezelfde vorm als de wieken van een helikopter. Door die bepaalde vorm kan de helikopter omhoog van de grond komen, maar kan het voertuig nog niet naar voren verplaatsen. Hiervoor is nog een tweede rotor nodig. De vrucht van de esdoorn wordt in de volksmond ook wel 'helikoptertje' genoemd. Als er een harde windvlaag is, zie je deze vruchten door de lucht vliegen. De vruchten blijven langer zweven door de zogenaamde 'liftkracht'. De wieken van de helikopter zijn gebaseerd op deze vorm.

Bron: WUR, O-foil en BiomimicryNL