یادگیری و الهام گرفتن از طبیعت و مهندسی معکوس از آن

ایده ­ی نگاه کردن به طبیعت برای حل چالش های موجود، تاریخچه دیرینه ای دارد. از دیرباز انسان با نگاه کردن به طبیعت و با تکیه بر قدرت تفکر شروع به الگوبرداری از آن کرده است. بدون شک نمی توان از اهمیت دادن قرآن به تفکر و تعقل چشم پوشی کرد، اما نکته قابل تامل در پیوند زدن این تفکر با اندیشه در موجودات و یا پدیده هایی همچون روز و شب می باشد.بشر همواره در آرزوی پرواز بوده است و این فکر قطعا با نگاه کردن به پرندگان ایجاد شده است. ظاهرا اولین کسی­ که تلاش کرد پرواز کند، عباس بن فرناس، در قرن 3 ه ق بوده است. بعد از آن نیز کسانی مثل لئوناردو داوینچی تلاش زیادی روی این مسئله انجام دادند و در نهایت برادران رایت توانستند اولین مدل هواپیما را اختراع و با آن پرواز کنند. همچنین ایده ساخت سلول های خورشدی نیز با الهام از فتوسنتز برگ گیاهان و درختان بوده است. این دو مثال به اینکه طبیعت شناسی چه چیز هایی را می تواند به ما بیاموزد، معنا می بخشد.مجسمه عباس بن فرناس در بغدادنکته قابل تاملی که درباره طبیعت و فرآیند هایی که در آن رخ می­ دهد وجود دارد، سادگی در عین پیچیده بودن است. همان طور که می ­دانید عنکبوت با خوردن حشرات مرده و آب یکی از سخت ترین رشته های دنیا را تولید می کند. پس با مواد اولیه ساده یکی از محکم ترین بافته ها در دنیا تولید می ­شود اما فرآیند تولید به این سادگی نیست. این مساله در مدل کردن فرآیند های طبیعی، مهندسان را با چالش های فراوانی روبه رو کرده است. طراحی و عملکرد گیاهان و جانوران در فرایند تکاملی طی میلیون ها سال بهینه شده است. همواره الهام از طبیعت راه نجات بخش مهندسان از چالش های پیش رو بوده و از یک سو نیز منبع تمام نشدنی از ایده ها است. وقوع انقلاب صنعتی در قرن 18 باعث رشد چشمگیر علوم و بهبود شرایط زندگی شد، اما در مقابل این پیشرفت ما محیط زیست خود را به شدت آلوده کرده و همچنان این کار را ادامه می­ دهیم. ویژگی فرآیند های طبیعی، سازگار بودن آن با محیط اطرافش است به عبارتی دیگر فرآیند ها و سیستم های موجود در طبیعت به نحوی عمل می ­کنند که کمترین آلودگی را تولید کرده و کمترین مصرف انرژی در عین بهینه بودن را داشته باشند.BIOMIMICRYنوآوری با الهام از طبیعت مسیری جدید را بوجود اورده است این علم در جهان با عنوان Biomimicry یا Bio inspiration شناخته می شود. Biomimicry یک رویکرد به نوآوری است که راه حل های پایدار برای چالش های انسانی را با تقلید الگوهای و استراتژی های آزمایش شده توسط طبیعت دنبال می­کند. با توجه به این که Biomimicry قدمت زیادی دارد اما می­توان نقطه عطف و یا به عبارتی بهتر نقطه جهش این علم را با پیدایش رشته بیوتکنولوژی عنوان کرد. تشابهات بسیاری میان Biomimicry و بیوتکنولوژی وجود دارد. برخی از دانشمندان بر این باورند که Biomimicry زیر مجموعه ای از بیوتکنولوژی می باشد. از آن زمان تاکنون طبیعت بسیاری از مشکلات مهندسان را حل کرده و به آن ها ایده داده است، پزشکان روش ها و داروهای جدیدی برای مقابله با بیماری ها کشف کرده اند و تکنولوژی های جدیدی بوجود آمده است. اگر ما بتوانیم با الگو گرفتن از طبیعت چیزهایی را مشابه آن بسازیم، می توانیم در منابع و انرژی صرفه جویی کنیم.مثال هایی از Biomimicryالهام گرفتن از پای مارمولک Nico99 / Stock.Adobe.com دانشمندان با الهام‌گیری از نحوه‌ی عملکرد پای این جانوران توانسته‌اند چسبی طراحی کنند که می‌تواند تقریباً به هر سطحی بچسبد و البته درست مشابه با پای مارمولک‌ها به سادگی نیز جدا شود.قطار پرسرعت Bulletدر پروژه این قطار مهندسین ژاپنی با چالش جدیدی رو به رو شدند. این مشکل با ورود قطار به تونل ایجاد می شد. ورود قطار با سرعت زیاد باعث تراکم هوا و اختلاف فشار زیاد که باعث مشکلات زیادی می شود. مهندسین با الهام از ورود یک پرنده به آب توانستند این چالش را حل کنند.سوزن بدون دردتا به حال بسیار برایتان اتفاق افتاده است که جای یک یا دو نیش پشه روی پوست خود دیده باشید اما اصلا متوجه درد نیش زدن آن نشده اید. محققان و مهندسان مواد دانشگاه کانزای ژاپن با الگو برداری از مکانیسم عملکرد دهان پشه، موفق به تولید سوزنی شده اند که بدون درد می باشد.نوآوری نیاز ایده های نویکی از مهم ترین فاکتور ها در مهندسی، هزینه است. ایده ابتدایی ما باید پروسه ای را از ایده خام تا محصول نهایی طی کند. در حال حاضر جهان به سوی نوآوری قدم برمی دارد. ایده های ما نیز باید با نوآوری و خلاقیت همراه باشد تا بتواند با محصولات دیگر رقابت کند. در پایان باید گفت که ظهور بیوتکنولوژی و الهام گرفتن از طبیعت و پیوند این دو با سایر رشته ها عصر جدیدی را در علوم ایجاد کرده است که این ادعا با توجه به تعداد زیاد مقاله ها و تکنولوژی های جدید، قابل اثبات می باشد.