Biyomimikri Nedir?

Biyomimikri; problemlere çözümler getirebilmek için doğanın çalışma mekanizmasını, biçimlenişini, dokusunu, döngüsünü inceleyip onlardan yararlanarak sorunlara cevaplar bulan bir bilim dalıdır. Biyos-hayat, mimesis-taklit etmek demektir, diğer bir deyişle, hayatı, yaşamı taklit ederek yeni buluşlar yapmasıdır.

Biyomimikri; “Doğa kendi düzenini varlığın başından beri kusursuz bir şekilde sürdürüyorsa, bu başarıyı yakalıyorsa, insan hayatına neden onu örnek almayalım?” düşüncesiyle ortaya çıkmış bir bilim dalıdır diyebiliriz.

1990’lı yıllardan itibaren doğadaki organizmalardan esinlenilmiş tasarımlar “biyomimesis” kavramıyla anlaşılmaya çalışılmıştır. Literatürde kullanılan “biyomimetik”, “biyomimikri”, “biyognosis” ve “biyonik” kavramları da, kullanıldıkları disiplinin özelliklerine göre farklılaşan metodolojiler barındırsa da temelde aynı anlama gelmektedirler. (Biyofili Nedir? Biyofilik Tasarım Nedir?)

“Biyomimetik Bilim” olarak adlandırılan bu yeni kavram doğada bulunan sistemlerden yararlanarak mevcut sorunlara yeni çözüm yolları aramaya çalışmaktadır.

Kuşların uçuşu, yılanların derileri, karıncaların yuvaları, kelebeğin kanadı, lotus bitkisinin dokusu ve bunlar gibi birçok canlının çeşitli özellikleri ve yaşayışlarının gözlemlenmesi sonucu çok sayıda ürün tasarımları, bilimsel buluşlar yapılmıştır. Gözlemler ve denemeler sonucu bilim adamlarının da sorunların cevaplarını doğadan alabileceğini fark etmeye başladığı zaman biyomimetik bilimin ilk adımları atılmaya başlanmıştır.

Biyomimetik kavramını ilk kullanan 1950’lerde Otto Schmit’tir. Biyomimikri kavramından bahseden ilk kişi ise bir bilim gözlemcisi olan Janine M. Benyus’dur. Benyus “Biomimicry: Inspired by nature” (Biyomimikri: Doğadan Esinlenen İnovasyon) adlı kitabında doğadaki hayvan, bitki ve daha birçok canlı, cansız ve tüm oluşumları inceleyip, bunların sistemlerin çalışma prensiplerini ortaya çıkararak bilim adamlarının yeni fikirler üretmesinde önemli bir anlam teşkil ettiğini söylemektedir.

Biyomimesis; doğada var olan tasarımların anlaşılarak, malzeme ve enerji korunumu sağlayan tasarımlar geliştirmenin ve yenilenebilir enerji kullanımını artırmanın yollarından olması sebebiyle ekolojik tasarım için en temel ve önemli araçlardan biridir. Doğayı taklit ederek birçok farklı alanda kullanılan bir yaklaşım olan biyomimesis, mimarlıkta doğada var olan estetik, fonksiyon, form, malzeme ve strüktürün tamamından faydalanılan bir tasarım yöntemi olarak kullanılabilir. Bu sayede yapıların ekosistem ile uyum içinde var olabilmesi düşünülmekte, sürdürülebilir ve uzun ömürlü çözümler üretmek hedeflenmektedir.

J.Benyus (Benyus, 2002) , biyomimikri kavramını ortaya koyduğu zamandan itibaren, doğa ile ilgili verdiği bütün tasarım örneklerinde doğanın yaşayışını ve işleyişini taklit eden, sağlıklı ve uzun ömürlü olan tasarım fikirleri sunmuştur. Bu sebeple de yaptığı incelemeler sonucunda doğanın çalışma biçimini özümseyerek bir  prensip listesi oluşturmuştur;

• Doğa güneş ışığı üzerinden işler.
• Doğa ihtiyacı kadar enerji kullanır.
• Doğa biçimi işleve uydurur.
• Doğa her şeyi geri dönüştürür.
• Doğa işbirliğine teşvik eder.
• Doğa çeşitliliğe dayanır.
• Doğa yerel uzmanlık ister.
• Doğa kendindeki aşırılıkları kontrol altında tutar.
• Doğa gücünün sınırlarını yoklar.

Biyomimikri doğadan yararlanmada sınıflandırılabilecek üç maddeyle açıklamıştır:

1. Model olarak doğa: Biyomimikri, doğadaki modelleri ve tasarımları inceleyip, onları taklit ederek insanların problemlerinin çözümünde kullanan yeni bir bilimdir.
2. Ölçü olarak doğa: Biyomimikri, yeniliklerimizin doğruluğunu değerlendirmek için, doğanın 3,8 milyon yıllık evrimiyle öğrendiği ekolojik standartları kullanır.
3. Öğretici olarak doğa: Biyomimikri, doğayı görmenin ve değerlendirmenin yeni bir yoludur. Doğadan neler alabileceğimiz değil, ondan neler öğrenebileceğimize dayanan bir çağı takdim etmektedir.

Biyomimikriyle birlikte doğanın üretim yöntemlerini anlamak ve bu sayede doğanın bir parçası gibi hareket eden, sürdürülebilir tasarımlar elde etmek mümkündür. Doğada birçok canlının, yaşamlarının devamlılığını sağlayan, tamamen içgüdüleriyle oluşturdukları barınma mekânları bulunmaktadır. Bu mekânların canlının kendi biyolojik ve fizyolojik yapısına uygun, enerji korunumlu ve dayanıklı strüktüre sahip doğal formlarda oldukları görülmektedir. Bu şekilde doğal süreçlerle meydana gelen yapılar her zaman mimarlara ilham kaynağı olmuşlardır. Bu sebeple canlıların yaşamlarını sürdürdükleri çevre ile nasıl uyum içerisinde yaşadıklarını anlayabilmek mimarlar açısından büyük önem taşımaktadır.

Biyomimikri Tasarım Yöntemleri

Var olan tasarım problemlerine doğada cevap bulmak için sistemli bir çalışma gerekmektedir ki doğru araştırmayla doğru cevaba kısa sürede ulaşılabilsin. Bu sistemli çalışmanın izlemesi gereken yolu kısaca şöyle sıralayabiliriz;

1. Problemin belirlenmesi
2. Biyolojik açıdan karşılık bulma
3. Doğayı gözlemleme
4. Başarıya ulaşmış olan doğa modellerinin bulunması
5. Doğa temelli çözümü uygulama
   1. Biçimsel taklit
   2. Fonksiyonel taklit
   3. Ekosistem taklidi
6. Çözümün doğa prensiplerine uyumluluğunun kıyaslanması

 Biyomimesis Uygulamasının Sınırları

Biyomimetik Düzey	Biyomimetik Unsur	Örnek: Termitleri taklit eden bir bina
Organizma Düzeyi (Belirli bir organizma taklidi)	Biçim	Bina termite benzemektedir.
	Malzeme	Bina termitle benzer malzemeden yapılmaktadır. Örneğin, malzeme termitin dış kabuğunu veya derisini taklit etmektedir.
	Yapım	Bina termite benzer bir yöntemle inşa edilmektedir. Örneğin, çeşitli büyüme evrelerinden geçmektedir.
	Süreç	Bina tek bir termit gibi çalışmaktadır. Örneğin, genlerin kopyalanması sürecinde hidrojen üretmektedir.
	Fonksiyon	Binanın fonksiyonları bir termite benzemektedir. Selüloz atığını dönüştürmekte ve gübre üretmektedir.
Davranış Düzeyi (Bir organizmanın nasıl davrandığı ya da daha geniş bağlamda nasıl ilişkilendirilebileceğinin taklidi)	Biçim	Bina bir termit tarafından yapılmış gibi görünmektedir. Örneğin, bir termit tepeciğine benzemektedir.
	Malzeme	Bina termitin inşa etmek için kullandığına benzer bir malzeme ile yapılmaktadır. Örneğin, sindirilmiş ince toprakları temel malzeme olarak kullanmaktadır.
	Yapım	Bina termitin inşa etmek için kullandığına benzer yöntemle inşa edilmektedir. Örneğin, belirli yerlerde belirli sayıda toprak istiflenmektedir.
	Süreç	Bina bir termit tepeciği gibi çalışmaktadır. Örneğin; dikkatli yönlenme, biçim, malzeme seçimi, doğal havalandırma planlanmakta veya termitlerin bir arada çalışmasını taklit etmektedir.
	Fonksiyon	Bina fonksiyonları termitin yaptığıyla benzer şekilde çalışmaktadır. Örneğin iç mekân iklimi sabit bir ısıya ve optimuma ayarlanmaktadır.
Ekosistem Düzeyi (Bir ekosistemin taklidi)	Biçim	Bina bir termitin içerisinde yaşayabildiği bir ekosisteme benzemektedir.
	Malzeme	Bina termit ekosisteminin yapıldığına benzer malzemeden yapılmaktadır. Örneğin doğada var olan ortak bileşenler kullanılmakta ve su birincil kimyasal madde olarak kullanılmaktadır.
	Yapım	Bina bir termit ekosistemindeki gibi bir araya getirilmektedir. Örneğin, zamanla artan bir karmaşıklık ve ilkeler dizisi vardır.
	Süreç	Bina bir termit ekosistemine benzer şekilde çalışmaktadır. Örneğin güneşten enerji dönüştürüyor ve suyu depolamaktadır.
	Fonksiyon	Bina bir termit ekosistemindekine benzer bir işleve sahip olabilmekte ve süreçler arasındaki ilişkiyi kullanarak karmaşık bir sistemin parçası olabilmektedir. Örneğin, ekosistemdekine benzer şekilde hidrojen, karbon, nitrojen döngülerine katılabilmektedir.

Biyomimetik Proje Örnekleri Karşılaştırması

PROJE	ESİNLENİLEN ORGANİZMA	TASARIMA AKTARIMI	BİYOMİMETİK DÜZEYİ	BİYOMİMETİK UNSURU
Waterloo Uluslararası Terminali	Pangolin	Pangolinlerin hava basıncı karşısında kullandıkları tepki yapı kabuğunda kullanılmıştır.	Organizma	Süreç – Malzeme
Katar Kent ve Tarım Bakanlığı Binası	Kaktüs	Bina kaktüs formunda tasarlanmıştır. Kaktüste bulunan dikenler yapıda gölgeleme elemanı olarak kullanılmıştır.	Organizma	Biçim – Malzeme
Moxon Architects Ofis Binası	Kirpi Derisi	Yapı cephesinde kirpi derisindeki iğneler gibi elemanlar kullanılmıştır.	Organizma	Malzeme
Kakımı Ulusal Parkı Acil Sığınma Alanı	Pangolin Kabuğu	Yapı kabuğu pangolinlerin kabuğu gibi esnek bir yapıda tasarlanmıştır.	Organizma	Malzeme
Eastgate Alışveriş Merkezi	Temıit Kulesi	Yapının iklimlendirilmesi için termit kulesinde kullanılan havalandırma sistemleri tasarlanmıştır.	Davranış	Süreç
CH2 Binası	Ağaç Kabuğu	Binada termit kulesinin havalandırma sistemi ve cephesinde ağaç epidemıisi kullanılarak bina ısıl konforu sağlanmıştır.	Davranış	Süreç – Malzeme
ICD/ITKE Araştırma Pavyonu	Su Örümceği Yuvası	Yapı, su örümceğinin yapım yönteminden esinlenilerek inşa edilmiştir.	Davranış	Yapım

 

PROJE	ESİNLENİLEN ORGANİZMA	TASARIMA AKTARIMI	BİYOMİMETİK DÜZEYİ	BİYOMİMETİK UNSURU
Zira Adası Master Planı	Ekosistem Döngüsü	Doğal kaynakları bulunmayan adada ekosistem oluşturulmuştur.	Ekosistem	Süreç
Hygroskin – Meteorosensitive Pavilion	Doğal Ahşap Malzeme Davranışı	Yapı doğal ahşap malzemeden tasarlanarak iklim koşullarına uyumlu tepki vermesi sağlanmıştır.	Ekosistem	Malzeme
BIQ Binası	Ekosistem Döngüsü	Yapı alglerin fotosentez özelliğini kullanarak enerji üretmekte ve karbon saliminim düşürmektedir.	Ekosistem	Fonksiyon

 

Kaynak: M.MERVE BİLMEN-MİMARLIKTA BİYOMİMİKRİ KAVRAMI ANTONI GAUDI VE MICHAEL PAWLYN ESERLERİNİN İNCELENMESİ 21.YY’A YANSIMASI
Ceyhan ÇAKMAKLI-BİYOMİMETİK BAKIŞ AÇISI İLE FÜTÜRİSTİK MİMARLIK ÜZERİNE BİR İNCELEME: VINCENT CALLEBAUT MİMARLIĞINI ANLAMAK