كيف تُحاكي الصناعةُ علمَ الأحياء؟
سواءٌ كان أخطبوطًا أو بومة: تستفيد العديدُ من الشركات في ألمانيا من النماذج المستوحاة من الطبيعة للتغلُّب على التحدِّيات التقنية. نستعرض ثلاثةَ أمثلة.
سواءٌ كانت سترةً من ريش البط، أو لاصق الفيلكرو، أو حتى طائرة – تعتمد كثيرٌ من الابتكارات على نماذج عضوية مستوحاةٍ من الطبيعة. نستعرض فيما يلي ثلاثَ شركاتٍ ألمانية تعتمد على محاكاة الطبيعة أو ما يُعرف بعلم البيونيك.
القوة الرقيقة للأخطبوط
وصلت الروبوتات منذ زمن إلى مجال الإنتاج الصناعيّ. لكن السؤال حول كيفية تعامل أذرع الروبوت القوية مع الأغراض الهشة القابلة للكسر، ظل طويلًا من دون إجابة؛ حتى برزت شركةُ فيستو (Festo) من مدينة إسلينغن أم نيكار، والتي استلهمت من الطبيعة حلولاً لابتكاراتها في مجال الأتمتة. وهكذا استلهم جهازُ الإمساك الخاص بها، تينتاكل جريبر "TentacleGripper"، تصميمه من ذراع أخطبوط مرن الحركة. يتكوَّن هذا الذراع من مقاطع لينة ومرنة تتحرَّك بفعل ضغط الهواء. كما أن ما تُعرف بأنظمة الروبوتات اللينة "Soft Robotics" الأخرى تُظهِر مرونة زعنفة سمكة، لتتمكَّن من الإمساك بالأغراض الحساسة وتحريكها بأمان.
سر البومة الصامتة
عندما يتعيَّن تحريكُ الهواء، تبدأ المراوحُ في العمل، وتصدر عنها غالبًا أصواتٌ مزعجة. طوَّرت شركةُ تسيل أبيج (Ziehl-Abegg) من مدينة كونتسلزاو أجنحةَ مراوح هادئة للغاية، استوحت شكلَها من ريش البوم؛ ذلك أن البوم يُشتهَر بقدرته على التحليق شبه الصامت. ومن ثم اعتمد تصميمُ أجنحة المراوح الهادئة على محاكاة حواف الريش المُسنَّنة والملامح الخاصة لريش البومة، بما يُقلل من تيارات الهواء وبالتالي من الضوضاء. وتنتج الشركةُ، بجانب المراوح، أنظمةَ دفع وتقنيات تحكم، وتستوحي تصميماتها غالبًا من معارف علم محاكاة الطبيعة أو البيونيك.
كيف يحدث تأثيرُ اللوتس؟
يجب أن تبقى أسطحُ الأجهزة والمَركبات محميةً من عوامل الطقس والمؤثرات البيئية الأخرى. وأفضلُ مثالٍ هنا هو زهرةُ اللوتس: تظل أوراقُ هذا النبات الآسيويّ نظيفةً على الدوام. يرجع الفضلُ في ذلك إلى سطحها الخشن والمُغطَّى بنتوءاتٍ دقيقة. تمنع هذه البنية الدقيقة السوائلَ وجسيمات الأوساخ من الالتصاق. تتكوَّر قطراتُ الماء وتنساب حاملةً معها الغبار والاتساخات. في السياق ذاته، قلَّدت شركةُ باسف (BASF)، عملاقُ الصناعات الكيميائية، هذه البنية الدقيقة من خلال طلاءاتٍ وطبقات تكسية. تصبح الأسطحُ المعالَجة بهذه الطلاءات طاردةً للماء، وتُستخدَم بشكلٍ أساسيّ في قطاع البناء وصناعة السيارات. كما تحمي هذه الطلاءات الموادَ من العوامل البيئية، ما يطيل عمرَها الافتراضيَّ.
