Innovatie met bionica

Of je het nu bionica, biometica of biomimicry noemt dat maakt mij niet zoveel uit. Maar dat de natuur een heel andere visie heeft op techniek legt Ylva Poelman in haar boek ‘De natuur als uitvinder’ duidelijk uit. En dat die visie wel eens heel interessant kan zijn om een leefbare wereld voor 9 miljard mensen te bouwen, is mij inmiddels duidelijk.

Andere oplossingen

De natuur zit vol met techniek. Veel functies die in de natuur voorkomen, zijn heel herkenbaar voor de mens , zoals voortbewegen, verwarmen, graven, filteren, energie opslaan, etc. Maar als de natuur en de mens voor dezelfde uitdaging staan, komen ze maar in 12% van de gevallen met dezelfde oplossing. De reden hiervoor is eenvoudig, de natuur werkt met omgevingstemperatuur en druk, terwijl de mens de extremen opzoekt. De natuur zit ook vol met chemie, maar hier beperkt de natuur zich tot milde chemie die op de plaats van bestaan kan worden uitgevoerd, terwijl de mens extreem toxische of anderszins schadelijke processen kan kiezen, omdat de chemie wordt weggestopt achter dikke fabrieksmuren.

Meerdere functies

Ik vergelijk het wel eens met de seizoenen. Een loofboom laat zijn bladeren vallen omdat ze te veel nuttige stoffen verdampen in karige wintertijden. Als de mens dit principe had uitgevonden, zouden de bladeren op de afvalberg belanden en zouden we met veel energie nieuwe maken die we er in de lente weer aanplakken. De mens neemt shortcuts en beperkt zich tot één functie. In de natuur heeft elk proces zoveel mogelijk functies om daarmee overvloed te creëren. Dat maakt de natuur zo’n bijzondere uitvinder die ons kan inspireren op het pad van innovatie. En het mooie is dat deze technieken zich al hebben bewezen. Het wordt tijd dat biologen en engineers elkaar vinden en het doorgronden van organismen gaan combineren met het toepassen van natuurlijke techniek in de menselijke praktijk.

Zes parameters

De Russische wetenschappers Olga en Nikolay Bogatyrev hebben een vergelijking tussen de menselijke en natuurlijke techniek gepubliceerd. Ze hebben de vergelijking opgehangen aan zes parameters: substantie, structuur, ruimte, tijd, energie en informatie. De wetenschappers onderzochten duizenden voorbeelden van biologische en menselijke oplossingen voor technische uitdagingen en kwamen tot de volgende conclusie.

Links menselijke techniek, rechts biologische. In menselijke techniek zijn energie en substantie overheersend, in biologische techniek zijn dat structuur en informatie. Uit ‘De natuur als uitvinder’ van Ylva Poelman.

Energie en geweld

Compleet andere keuzes dus. De knop energie geeft het grootste contrast en daarmee ontstaat een groot voordeel van bionica: de natuur weet hoe je energiezuinige oplossingen moet bedenken. In haar boek ‘De natuur als uitvinder’ trekt Ylva Poelman de conclusie dat de mens vooral goed is in ‘geweld’. Wij gebruiken extreme druk en temperaturen en gebruiken veel energie om processen snel te maken. De natuur kiest bijvoorbeeld voor katalysatoren (enzymen) om biologische processen te versnellen. En de mens zet verschillende materialen in, de natuur kiest vaak eenzelfde materiaal en sleutelt aan de structuur om de functie te veranderen. Wat een potentieel! Om met een citaat van Ylva Poelman af te sluiten: “Opvallend is dat het inzetten van bionica als innovatiemethode niet slechts een paar pietluttige procenten energiewinst oplevert, maar dat een verbetering van 50 procent of meer geen uitzondering is.”

Er is nog veel meer te zeggen over het onderwerp bionica en Blue Engineering praat er graag over verder met bedrijven of individuen die net zo geïnteresseerd zijn als wij om de natuur als lab te zien. Neem gerust contact met ons op.

Dit artikel is gebaseerd op het boek ‘De natuur als uitvinder’ (2015) van Ylva Poelman.

Tekst en foto Désirée Driesenaar