„Wiele pomysłów pochodzi od przyrody”

Pani profesor Kesel, czym właściwie jest bionika?
Bionika to transdyscyplinarna dziedzina nauki na pograniczu nauk przyrodniczych - z biologią jako podstawą - i nauk inżynieryjnych. Te ostatnie należy traktować jako nauki użytkowe. Dzięki temu w sektorach, takich jak architektura lub logistyka możliwe jest wprowadzanie optymalizacji bionicznych na bazie przyrody. 

Co może osiągnąć bionika?
Bionika może rozwiązywać problemy, których nie da się rozstrzygnąć w poszczególnych dziedzinach. Za każdym razem, kiedy uwzględnia się równocześnie wiele aspektów, technika staje przed dużymi wyzwaniami. Wówczas biologia wskazuje często obiecujące koncepcje. W końcu około 3,4 miliard lat rozwoju i aktualnie około 20 milionów różnych gatunków na tej planecie to pokaźny zasób do poszukiwania wzorców.  

Struktury biologiczne są niemal zawsze zoptymalizowane, zgodnie z zasadą „tak dużo, jak to konieczne i tak mało, jak to możliwe”. Dlatego produkty lub procesy na podstawie wzorców biologicznych są zwykle bardziej efektywne: pozwala to oszczędzać energię i chronić klimat. 

Które produkty lub rozwiązania są szczególnie interesujące?
Wiele pomysłów pochodzi od przyrody. Skóra rekina jako wzór służy do zmniejszenia oporu przepływu w samolotach i okrętach - co przekłada się na oszczędność paliwa. Oprócz tego powstała w ten sposób niezawierająca toksyn podwodna powłoka, która chroni okręty i akwakultury przed przywierającymi do podłoży organizmami wodnymi. 

Efekt salwinii, pływającej paproci, stanowił podstawę dla utworzenia powłok dla okrętów, które pod wodą utrzymują warstwę powietrza - co również przekłada się na większą efektywność i ochronę środowiska. 

Także na pustyni realizowana jest genialna koncepcja: tak zwany chrząszcz stojący na głowie pozyskuje wodę pitną z wilgotnego powietrza. Jego powierzchnia ciała służy jako wzór dla technicznych wychwytywaczy mgły w suchych regionach. 

Bardzo skuteczne są lekkie struktury w samochodach i samolotach, których kształt jest zbliżony do wzorów biologicznych - oszczędza to materiał i energię.  

Do tego dochodzą materiały regenerujące się, przykładowo beton, który może zamykać małe pęknięcia. Także sztuczna inteligencja bazuje na przyrodzie: sieci neuronowe odwzorowują to, jak pracuje i przetwarza informacje ludzki mózg. 

W jakich bionicznych segmentach naukowych występuje szczególny potencjał?
Mówiąc całkiem szczerze: we wszystkich! Aktualnie za szczególnie interesujące uznaję funkcjonalizację powierzchni: redukcja oporu ma duże znaczenie w kontekście ochrony klimatu! To samo dotyczy pasywnych redukcji temperatury na powierzchniach. Także segment materiałowy ma ogromny potencjał. Celem jest tutaj tworzenie materiałów inteligentnych, regeneratywnych i odnawialnych. Nie należy zapominać o medycznych systemach asystenckich, które są adaptacyjne i inteligentne. A także o przetwarzaniu informacji, przykładowo przy zarządzaniu dużymi zasobami danych.  
Jak widać: wiele się jeszcze może w tej kwestii wydarzyć!