De natuur is altijd al een onuitputtelijke bron van inspiratie geweest voor onderzoekers, ingenieurs en ontwerpers. Ook vandaag nog hebben veel technologieën hun oorsprong in de levende wereld. In dit artikel bespreken we vier bio-uitvindingen die aangeven hoe de natuur ons kan helpen om de toekomst vorm te geven.
De natuur observeren, begrijpen en als inspiratiebron gebruiken om te innoveren: dat is de essentie van biomimicry. Deze benadering van innovatie, waarbij de levende wereld naar het labo wordt gehaald, werd in de jaren 90 gepopulariseerd door biologe Janine Benyus en steunt op een eenvoudige vaststelling: na miljarden jaren van evolutie heeft de natuur de meeste van onze huidige uitdagingen al opgelost. Energiebesparing, hoogwaardige materialen, hergebruik van grondstoffen, enz. Het leven zelf zit vol duurzame en doeltreffende oplossingen, dus waarom zouden we het wiel opnieuw uitvinden? Deze benadering verleidt steeds meer pioniers, die zich ervan bewust zijn dat de natuur een onuitputtelijke bron van inspiratie is om de technologieën van morgen vorm te geven.
1. Wanneer vuurkevers branden detecteren
Elk jaar wordt meer dan 350 miljoen hectare getroffen door brand, zes keer de grootte van Frankrijk … Om deze plaag te bestrijden zijn alle ideeën welkom. Duitse onderzoekers hebben gekeken naar de infraroodreceptoren van de melanophylla acuminata-kever. Dit pyrofiele – niet pyromane – insect staat bekend als de ‘vuurkever’ en houdt van verbrand hout om zich voort te planten, eitjes te leggen of zijn larven te voeden. Hij voelt zich het best wanneer de temperatuur boven de 40 °C stijgt. En omdat de natuur het goed voor elkaar heeft, kan dit kleine beestje een verbrande boom vanop 1 kilometer afstand herkennen. Een bosbrand zelfs op honderd kilometer afstand. Door zijn zintuigen te bestuderen, konden wetenschappers begrijpen hoe ze werken en konden ze een brandsensor ontwikkelen die 80 keer krachtiger is dan een conventioneel systeem, zelfs in moeilijke weersomstandigheden.
2. Wanneer vleermuizen in het donker navigeren
Het echolocatievermogen van vleermuizen heeft mensen altijd al gefascineerd. Deze vliegende zoogdieren zijn in staat om met chirurgische precisie door totale duisternis te navigeren, obstakels te ontwijken en prooien op te sporen. Door ultrasone signalen uit te zenden en de echo’s te analyseren, creëren ze een uitermate gedetailleerde 3D-kaart van hun omgeving – en dat allemaal in real time. Dat vermogen heeft tal van ingenieurs geïnspireerd om onder meer botsingswaarschuwingen voor drones en zelfrijdende auto’s te ontwikkelen. Deze biologisch geïnspireerde algoritmen maken het mogelijk om obstakels te ‘zien’ en er met een ongeëvenaarde betrouwbaarheid op te anticiperen, zelfs in omstandigheden met verminderd zicht. Een andere uitvinding geïnspireerd op vleermuizen is de elektronische witte wandelstok voor blinden en slechtzienden van de onderneming ultraCane.
3. Wanneer walvissen hernieuwbare energie nieuw leven inblazen
Wie had gedacht dat de vinnen van bultrugwalvissen een revolutie teweeg zouden brengen op het vlak van windenergie? Deze majestueuze walvisachtigen, die gemiddeld 30 ton wegen, hebben kenmerkende vinnen met uitsteeksels die tuberkels worden genoemd. Deze structuur is allerminst een gebrek, want ze verbetert juist hun wendbaarheid in het water. Die anatomische bijzonderheid inspireerde de ingenieurs die de bladen van windturbines ontwierpen. Het resultaat? Deze biologisch geïnspireerde bladen bieden 40 procent meer weerstand tegen afkoppeling dan conventionele bladen. Ze vangen de wind beter op en zijn bovendien stiller en beter bestand tegen turbulentie. Bedankt, walvissen!
4. Wanneer slijmzwammen de mysteries van de intelligentie uitdagen
Hebt u al gehoord van slijmzwammen? De physarum polycephalum is een eencellig eukaryotisch organisme met buitengewone eigenschappen. Dit levende wezen is geen dier, plant of schimmel, maar kruipt rond in koele, vochtige omgevingen. Hoewel het geen hersenen of neuronen bezit, is het toch in staat om complexe optimalisatieproblemen op te lossen, zoals de kortste weg vinden tussen twee punten. Daartoe creëert de slijmzwam, naarmate hij zich uitbreidt – tot enkele vierkante meters – op natuurlijke wijze efficiënte netwerken om toegang te krijgen tot zijn voedselbronnen. Deze buitengewone capaciteiten fascineren en inspireren diverse vakgebieden om de vervuiling van onze planeet tegen te gaan, kanker te behandelen, algoritmen te optimaliseren of steden te reorganiseren. Zo hertekende Tokio zijn metro op basis van de netwerken van de slijmzwam.
