Människan härmar naturens fantastiska konstruktioner

Små barn ramlar och slår i huvudet. Äldre barn kan ramla av cykeln eller falla från ett träd. Deltagare i lagsporter stöter ihop med varandra ute på planen. Ute på vägarna inträffar det ständigt trafikolyckor. Men trots alla dessa fall, törnar och krascher kan vi ofta komma undan utan några allvarliga skador. Vår kropps tålighet och spänst är något vi tycks ta för givet. Men det forskarna nu börjar upptäcka är att vi, från benen i vårt inre ut till huden, är en produkt av en verkligt mästerlig konstruktion och formgivning.

KOMBINATIONEN av styrka och seghet — trots relativt låg vikt — kan ses överallt i naturen. Späda trädplantor tränger sig igenom sprickor i betong och klippgrund och pressar isär sprickorna, när de växer upp till stora, friska träd. Träden i sin tur kan stå emot vindar som välter kraftledningsstolpar och sliter sönder hus. Hackspettar borrar sig in i trä och utsätter huvudet för krafter som skulle förvandla en vanlig hjärna till mos. Krokodil- och alligatorskinn kan stå emot spjut, pilar och till och med kulor. (Jämför Job 41:1, 26.) Sådant har gjort människor både imponerade och förbryllade i tusentals år.

Under de senaste 40 åren har stora framsteg på teknikens område gett forskarna nya kraftfulla redskap till att studera hemligheterna bakom sådana konstruktioner, hemligheter som i de flesta fall är dolda djupt inne i den levande cellen. På denna mikroskopiska nivå får vi en hissnande och häpnadsväckande inblick i allt levandes komplexitet. Men målet med forskningen är inte bara att röja hemligheterna som ligger bakom de fantastiska material som finns i naturen, utan också att härma dem — i alla fall när det gäller de allmänna principerna. Detta forskningsfält är så lovande att det har gett upphov åt en ny vetenskap, den så kallade biomimetiken, från de grekiska orden bios, som betyder ”liv”, och mimesis, som betyder ”efterbildning”.

Biomimetiken ger löfte om en bättre värld

”Biomimetiken är studiet av biologiska strukturer [och] deras funktioner”, förklaras det i boken Biomimetics: Design and Processing of Materials. Boken tillägger att det här studiet görs i syfte att ”väcka nya idéer och med hjälp av dessa idéer utveckla syntetiska system liknande dem som man finner i biologiska system”.

Forskaren Stephen Wainwright säger att ”biomimetiken kommer att uppsluka molekylärbiologin och ersätta den som den mest utmanande och den viktigaste biologiska vetenskapen under 2000-talet”. Professor Mehmet Sarikaya hävdar: ”Vi står inför en revolution på materialområdet som kommer att kunna jämföras med järnåldern och den industriella revolutionen. Vi tar ett språng in i en ny era i fråga om material. Jag tror att biomimetiken på ett betydande sätt kommer att förändra vår livsstil under nästa århundrade.”

I själva verket har den redan börjat förändra vår värld, som vi skall se. Men låt oss först ta en snabb titt på några av de ännu outforskade underverk som forskarna nu ivrigt studerar. Vi skall också titta närmare på vad orden ”konstruktion” och ”formgivning” egentligen innebär och se hur detta ger mening åt den fantastiska värld vi har runt omkring oss.