생체모방: 자연에서 영감을 받은 과학

자연에 대한 관찰에서 생체모방은 인간에게 유용한 기능을 개발합니다.

생체모방

이미지: Unsplash의 chuttersnap

세계 인구는 엄청나게 빠르게 증가하여 지속 불가능한 습관을 가졌습니다. 한계에 다다른 자연은 태도의 변화를 요구한다. 그리고 38억 년이 넘는 세월 동안 효율적이고 내구성이 있으며 적절한 표준과 전략을 선택하여 우리에게 모범이 되는 전략을 선택한 후 자신보다 나은 사람은 없습니다.

생체모방이란?

생체모방은 기능, 미학 및 지속 가능성을 통합하고 인류의 현재 문제에 대한 솔루션을 만드는 것을 목표로 자연의 창조적 원리와 전략을 연구하는 영역입니다.

생체모방의 원리는 자연을 영감의 원천으로 사용하는 것이며 합성 생물학 관행과 유사한 전유물이 아닙니다(여기에서 자세히 알아보기). 자연은 길들여지지 않고 참조되어야 하며 지속 가능성에 대한 아이디어를 강화합니다. 그리고 화학, 생물학, 의약, 건축, 농업, 운송 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.

자연에서 유기체는 광합성을 통해 스스로 생산하거나 사냥을 통해 외계 자원을 사용하는 데 필요한 에너지만 사용합니다. 또한, 그들은 협력하여 일하고, 다양성을 존중하고, 기능에 맞게 형태를 조정하고, 사용을 극대화하는 대신 최적화하고, 재활용을 촉진하고 낭비하지 않습니다.

흰개미

응용 프로그램

과학자들은 이러한 개념과 우리 주변에서 관찰되는 생활 시스템의 기하학적, 수학적, 기능적, 건설적, 기술적, 행동적 및 미적 패턴을 기반으로 작업했습니다. 그 결과 식량 재배, 재료 생산, 에너지 생성, 치유 절차, 적응 도구 생성, 지속 가능하고 적응 가능하고 자유 에너지를 사용하고 유기체를 통합하는 정보 및 기타 프로세스를 저장하는 새로운 방법이 탄생했습니다.

생체모방 응용의 아주 오래되고 잘 알려진 예는 벨크로입니다(페이지 상단의 사진 참조). 버가 개 털에 어떻게 붙어 있는지 연구한 후 George de Mestral이 키웠습니다. 엔지니어는 현미경으로 씨앗을 보았을 때 끝 부분에 필라멘트와 작은 갈고리가 얽혀 있다는 것을 알아차렸습니다. 그는 같은 방식으로 작동하는 프로세스를 개발했습니다(자세한 내용은 여기 참조).

또 다른 예로 엔지니어가 흰개미 더미 냉각 모드(바로 위 그림 참조)에 의존하고 있기 때문에 대형 건물에서 에어컨으로 에너지 사용을 줄일 수 있습니다. 흰개미의 거처는 챔버와 통로의 복잡한 네트워크로 인해 외부 온도의 변화에 ​​관계없이 항상 습하고 거의 일정한 온도로 유지됩니다. 하단 통풍구를 통해 신선한 공기가 들어오고 따뜻한 공기는 상단의 구멍을 통해 빠져나갑니다.

그러나 생체모방에서 생성된 모든 혁신이 지속 가능한 것은 아닙니다. 예를 들어 벨크로 자체는 나중에 사용하기 어려운 합성 재료로 만들 수 있습니다. 따라서 영감은 디자인뿐만 아니라 자연에서 일어나는 전 과정 과정에서 영감을 받습니다.

생체모방이 무엇인지 알고 적용하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 생체모방은 자연을 보고 평가하는 새로운 방법일 뿐만 아니라 자연이 여전히 우리에게 제공해야 하는 것을 보살피고 보존하는 방법으로 취급되어야 합니다. 전문가들은 많은 종과 그들의 생활 방식이 아직 발견되지 않았으며 이미 알려진 종과 함께 수많은 솔루션 가능성을 확실히 형성하고 있다고 말합니다.