Bionik - med naturen som forbillede
Videnskabens verden 04. oktober 2008 kl. 16:03
på
P1
Tænk på skoven, der opbygger cellulose til træer, omsætter energi fra sollys og fordeler vand gennem store netværk. Hele produktionen foregår i stilhed og uden affaldsproblemer.
Eller betragt fisken som en maskine, der har haft millioner af år til at udvikle den perfekte aerodynamik, og som kan smutte gennem vandet med et minimalt forbrug af energi.
Naturens principper i system
Videnskabsmænd har til alle tider fundet inspiration til at løse mekaniske problemer i menneskenes højteknologiske verden ved at sætte naturen under lup. Og der er nok at tage af, når man tænker på de mange millioner af år naturen har haft til at finde smarte løsninger.
Den videnskabelige gren med at sætte inspiration fra naturen i system kaldes bionik eller biomimetik, og er ikke særlig gammel. Først inden for de sidste årtier er ideen med at se på naturens principper blevet sat i system.
Krydsfelt mellem biologer og ingeniører
En af dem, der er dybt begravet i krydsfeltet mellem ingeniørkunst og biologi er Torben Lenau, lektor og civilingeniør ved Danmarks Tekniske Universitet. Han har arbejdet med billers skjoldstruktur bl.a. for at få ideer til udvikling af fremtidens vandhaner.
- Man har altid kopieret naturen. Jeg kan forestille mig at de gamle stenaldermennesker har kigget på fårene eller på andre dyr og set, at de har haft det varmt. Så har man taget et skind på og så på et tidspunkt skrællet ulden af og lavet tekstiler ud af det. Så man har altid kopieret noget.
- Men det man har kunnet gøre, er det der umiddelbart kunne iagttages. Det er langt vanskeligere at erkende de mange underliggende mekanismer som naturen benytter sig af, og det er her vi har biologerne. De forstår naturen og hvis de kommer til at arbejde sammen med nogle af os, der arbejder med produktudvikling, så kan vi arbejde på tværs af de forskellige discipliner, og dermed komme frem til nye produkter, fortæller Torben Lenau.
Tang som alternativ til antibiotika
Naturen er også inspiration for Michael Givskov, der er professor ved Panuminstituttet i København. Han startede med at interessere sig for tangplanter ved havnen i Sydney i Australien i 1994.
- Vi kender jo alle sammen både der ligger i havnen og ved, hvordan de kan blive overbegroet med alt muligt. Vi ved det reducerer deres fart og det er et stort problem for skibsfart i al almindelighed og det er et stort problem for de planter som så lever der.
Michael Givskov begyndte at undersøge, hvordan tangplanter forsvarede sig mod overfladevækst fra bakterier og højere organismer, og fandt ud af at en bestemt tangplante havde lavet et kemisk forsvarssystem mod bakterier.
Den viden kan nu bruges til at udvikle alternativer til antibiotika, fordi man fandt ud af, at der var en lighed mellem det kemiske forsvarssystem som tangplanten afgiver for at slippe for bakterier, og så den måde som bakterier kommunikerer på. Den viden kan man bruge på sigt til at lave kunstige hofter og lignende som ikke vil kunne blive angrebet af bakterier.