Bilim Sadık Temizel Şubat 2024

Geko Kertenkelesi

Biyomimetik, nispeten yeni sistemleşmiş bir bilim dalı olup canlı tasarımlarındaki özelliklerin tespit edilerek teknolojiye aktarılması konularını içerir. Birçok insan, bazı bitkilerin tohumlarının arazide yürürken elbiselerine yapışmasından rahatsız olup onlardan şikâyet ederken, farklı bir bakış açısına sahip İsviçreli mühendis George de Mestral (1909–1990), bu tohumları bir mikroskopta inceleyerek kancalı uçlara sahip olduğunu fark etti. Bu tohumlardan ilhamla “cırt cırt” mekanizmasını keşfetti. Bugün elbiselerde, ayakkabılarda ve birçok yerde kullandığımız cırt cırt mekanizması, bir kişinin tabiatı doğru okuyup ondan istifade etmesi ile ilgilidir.

Nilüfer bitkilerinin yüzeylerinin daima temiz kalması ise çok küçük ölçekteki dalgalı yapıyla ilgilidir. Nilüfer bitkisinin bu özelliği taklit edilerek toz tutmayan bina ve camlar yapılmıştır.

Biyomimetiğin ilgi alanına giren bir diğer canlı da geko kertenkelesi olmuştur. Kertenkelenin duvarlarda ve dik yüzeylerde düşmeden, rahatça ve çevik hareketlerle dolaşabilmesi araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Yüzeyin pürüzlü veya pürüzsüz, kirli veya temiz- kirli, nemli veya kuru olması kertenkele için önemli değildir. Mikroskop altında incelendiğinde kertenkelenin ayak yapısının çok ince fiberlerden oluştuğu fark edilmiştir.[1] Bu fiberlerin görevi temas yüzeyini artırarak kertenkelenin daha iyi tutunmasını sağlamaktır. Fiberler pozitif ve negatif yüklerle Van der Walls kuvvetlerinin yaratılmasına vesile olurlar. Bu kuvvetler çok küçük olmasına rağmen milyarlarcası bir araya geldiğinde bilinen en kuvvetli yapışkandan çok daha sağlam bir tür yapışma elde edilir.[2]

Kertenkelenin bu özelliği kullanılarak dik yüzeylere tırmanabilen bir robot geliştirilmiştir.[3] Robot, dik tırmanışta, en fazla saniye 2 cm hıza ulaşabilmekte, en büyük dönme açısı ise 300 olabilmektedir. Robot, 900’lik dik cam yüzeylerde hareket edebilirken, diğer yüzeylerde (PVC, ahşap, karton vb.) en fazla 750 eğimde tırmanabilmektedir. Kertenkeleye göre hareketleri çok daha yavaş, manevra kabiliyeti daha az ve cam dışındaki yüzeylerde, tam dik açıda denge kuramama probleminden dolayı tırmanamamaktadır. Gekonun hızı ise saniyede 1 metreye kadar ulaşabilmektedir ki bu robotun hızının 50 katıdır. Kertenkele, yüzey özelliklerinden bağımsız, her tip dik yüzeyde yüksek manevra kabiliyeti ile rahatça hareket edebilmektedir.

Geko ayaklarının teknolojiye diğer bir uygulaması da geko bantlarıdır.[4] Bu bantlar 1 mikrometreden daha küçük çapta milyonlarca plastik fiber barındırmaktadır. Alanı 1 cm2 olan geko bandının taşıyabileceği yük 1 kg kadardır. Geko ayağının taklit edilemeyen bir diğer özelliği ise kendi kendine temizlenebilir olması, sıvı ve vakumda yapışma özelliğini kaybetmemesidir. Geko bantları tekrar kullanma özelliğine sahip olup yüzeyden 300 açı ile kaldırılabilmektedir.

Evlerimizde kullandığımız diğer bir geko kaynaklı ürün ise esnek plastik yapıdaki yüzey tutuculardır.[5] Bunlar düz ve nemli yüzeylerde kaydırmayı önlemektedir. Ayrıca halının yüzeye sabitlenmesini sağlamaktadırlar. Standart yapıştırıcılar, ıslak yapışma ve bir kerelik tutuculuk özelliklerine sahip iken bu esnek fiber yapılar, kuru yapışma ve tekrar tekrar kullanım avantajlarına sahiptirler.[6]

Ayaklarındaki bu mükemmel tutuculuğa ilaveten gekolara eşsiz bir göz yapısı da verilmiştir.[7] Ay ışığı gibi loş ışıklarda renkleri görebilmektedirler. Çok odaklı optik sistemleri, büyük koni görüşüne sahip olup insanınki ile karşılaştırıldığında 350 kat daha hassastır. Daha çok geceleyin ortaya çıktıklarından, bir taraftan avlanırken diğer taraftan da av olmaktan kaçabilmek için gözlerine bu özellik verilmiştir. Gekonun bu özelliği taklit edilerek gece ışığında daha iyi resim almayı sağlayabilecek fotoğraf makineleri, kameralar ve daha iyi görüş sağlayabilecek lensler üretilmesi düşünülmektedir.

Tabiatta önemsiz ve basit canlı yoktur. Her bir canlı kendisine verilen görevleri yapacak şekilde en uygun cihazlarla donatılmıştır. Bize düşen bu İlahî sanat eserlerini anlayabilmek, bunlardan ilham alarak hayatımızı kolaylaştıracak yeni teknolojiler geliştirmek ve Rabbimizin rızasına uygun bir ömür geçirmektir.

Dipnotlar

[1] N. L. Volstad ve C. Boks, “Biomimicry—a useful tool for the industrial designer?”, Proceedings of NordDesign 2008 Conference, Tallinn, Estonia, 2008.

[2] A.g.e

[3] J. Lodson ve F. S. Jahromi, “Sustainable Innovative Materials for Interior Architecture Using Biomimicry”, Sustainable Structure and Materials, 2017, 1(1), s. 1–11.

[4] Volstad ve Boks, a.g.e.

[5] Lodson ve Jahromi, a.g.e.

[6] a.g.e

[7] M. Chaurasia ve S. Srivastava, “Biomimicry and its applications – a review”, International Journal of Engineering Applied Sciences and Technology, 2020, 4(12), s. 545–549.