“Nanoteknoloji” oldukça yeni bir sözcüktür, ancak tümüyle yeni bir alan değildir. Yeryüzünde yaşamın varoluşundan (3.8 milyar yıl öncesinden) başlayarak doğada makroskaladan nanoskalaya pek çok malzeme, obje (şey, nesne) ve proses oluşmuştur. Bu objeler ve prosesler, fonksiyonlarını anlayıp benzer ortamların yaratılmasıyla nanomalzemeler ve özel proseslerin geliştirilmesinde kılavuz olmuştur. Biyolojik olarak yaratıcı dizayn, adaptasyon veya doğadan türetme “biyomimetik”, yani “biyotaklit” olarak tanımlanmıştır (1957 Otto Schmitt).
Bakteriler, bitkiler, kara ve suda yaşayan hayvanlar, deniz kabukluları ve örümcek ağları gibi ticari önemi yüksek çok sayıda obje vardır. Şekil-1’de doğadaki bazı objeler ve bunların bazı fonksiyonları, Şekil-2’de çeşitli teknolojik gelişimlere ilham kaynağı olan bazı doğal örnekler verilmiştir.
Şekil-1: Doğadan bazı objeler ve seçilmiş bazı fonksiyonları
Şekil-2: Doğadan bazı örnekler; (a) lotus etkisi, (b) etobur bitkinin bezesi, (c) su böceği- uzun bacakları ile su üzerinde yürüyen böcek-, (d) geko-bir tür kertenkele, BR – dal, SP – spatula – (e) köpek balığının pul yapısı-sürüklemeyi azaltır-, (f) kuş kanadı, (g) örümcek ağı-ipek-, (h) güve gözleri-yansıtmama özelliği
Malzeme mühendisliğinde “biyomimetikler” olarak adlandırılan yapay taklit (mimik) malzemelerin üretimi üzerinde çalışılmaktadır. Biyomimetiklerin temel elemanı nanobilimdir. Biyomimetikler, kompleks yaşamsal sorunları çözebilmek amacıyla doğal modellerlin, sistemlerin ve elementerin imitasyonudur; yani yapay olarak hazırlanmış, taklitlerdir.
Biyomimetik Malzeme
|
Taklit edilen Kaynak
|
Polimerler
|
Sedef altyapısı
|
Yapısal elementler
|
Odun, bağ dokular ve kemik
|
Elektrik iletimi
|
Yılan balığı ve sinir sistemi
|
Fotoemisyon
|
Derin-deniz balığı ve ateş-böcekleri
|
Fotonik kristaller
|
Kelebek ve kuş kanatları
|
Hidrofobik yüzeyler
|
Lotus yaprakları ve insan derisi
|
Adhesivler
|
Kertenkele ayakları
|
Yüksek gerilme kuvvetli fiber
|
Örümcek ipeği
|
Yapay zeka ve hesaplama
|
İnsan beyni
|
