6 jun 2009
CLAUDIA COMMUNICATIE
Vliegen als een vogel en zwemmen als een vis
Laat ingenieurs en andere techneuten onder leiding van biologen los in de natuur. Wat krijg je dan? ‘Verwondering en respect. En wellicht een flinke portie jaloezie’, aldus Janine Benyus, Amerikaans auteur over natuurwetenschappelijke onderwerpen, innovatieconsultant en lid van de Club van Rome. Duurzame technologieontwikkeling zal steeds meer door ideeën ontleend aan de natuur worden bepaald, voorspelt zij. Simpelweg omdat de natuurlijke systemen op aarde 3,8 miljard jaar de tijd gehad hebben om de beste en meest duurzame oplossingen voor problemen te vinden.
Benyus, over wie Fortune schreef dat zij behoort uit tot ‘the next generation of management experts who are changing the way business gets done’, werd in 2007 uitgeroepen tot de ‘Time International’s Hero of the Environment’. Ze is specialist op het gebied van ‘biomimicry’ (ook wel biomimetics, bionics of bionica genoemd): het bestuderen van de beste ideeën uit de natuur om vervolgens deze ontwerpen en processen te imiteren om problemen uit de humane wereld op te lossen.
Zoals een vliegtuig met vleugels die hun vorm steeds een beetje veranderen, net als vogels doen, waardoor ze zich beter kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden en snelheden. Onder andere NASA stak geld in de ontwikkeling van deze zogenaamde Morphing Plane, die wetenschappers aan de Penn State University in de VS ontwikkelden.
RoboSwift, een vliegtuig geïnspireerd op de gierzwaluw, gemaakt door studenten aan de Technische Universiteit van Delft in samenwerking met de leerstoelgroep Experimentele Zoölogie van Wageningen Universiteit, ging maart vorig jaar voor het eerst de lucht in. Dit vliegtuig had ook vleugels met een flexibele vorm.
De Europese ruimtevaartorganisatie ESA wijdt zelfs een speciale website aan biomimicry (zie webadressen).
Benyus is een van de belangrijkste sprekers op de conferentie ‘Nature has all the answers’, dat op 5 februari aanstaande plaatsvindt in het Materia Inspiration Centre te Enter (zie kader).
Voor Benyus is de natuur model, maat en mentor. Binnen haar ‘Biomimicry Guild’, haar consultancy waarmee ze bedrijven aan oplossingen helpt, is een methode ontwikkeld om de natuur als model te kunnen gebruiken. Hoe gaat dat in z’n werk?
‘We identificeren eerst de functies die bedrijven nodig hebben. Wat moet het product of het proces doen? Vervolgens vertalen we deze functies in biologische vragen, zoals ‘hoe voegt de natuur twee materialen samen?’ of ‘hoe maakt de natuur van zout zoet water?’ Dan zoeken we in speciale digitale databases naar de ‘best practices’ in de natuur. Die worden ten slotte vertaald in producten en processen die niet alleen innovatief zijn, maar ook inherent duurzaam.’ Als een directeur van een bedrijf komt die wil dat er efficiënter gewerkt gaat worden, dan gaat zij (of een van haar collega’s) er heen en proberen ze vast te stellen waar onnodig energie wegvloeit. Misschien gebruiken ze maar een klein deel van het materiaal dat ze inkopen? ‘Je wilt bijvoorbeeld meubels coaten met een kleur. Je sprayt en verliest 50% van de verf in het verfproces. Dan kijken wij hoe verflagen in de natuurlijke wereld worden opgebouwd. Er is bijvoorbeeld een kever die veel technisch geavanceerder een nevel kan verspreiden dan wij kunnen.’
De natuur beschouwt ze ook als maatstaf, om de duurzaamheid van innovaties te beoordelen. ‘Neem het voorbeeld nanotechnologie. We zouden van de natuur kunnen leren hoe we met nanotechnologie om moeten gaan op een duurzame manier, door te bestuderen hoe natuurlijke processen op nanoniveau functioneren.’ Kijken we op deze manier naar de natuur, dan gaat het er niet meer om wat we kunnen onttrekken aan de natuur, maar wat we van haar kunnen leren, zegt Benyus.
En als een farmaceutisch bedrijf komt met de vraag een middel tegen AIDS te ontwikkelen? ‘Wij doen zelf geen medische onderwerpen, al gebeurt het wel door andere medische onderzoekers. Maar stel dat ik het wel deed. Ik zou gaan zoeken naar een organisme dat blootstaat aan HIV en AIDS maar dat niet ziek wordt. En me vervolgens afvragen hoe dat komt. Wat eet dat organisme bijvoorbeeld? Wie weet zou ik bij een bepaalde plant uitkomen dat het bedrijf verder zou kunnen helpen.’
Romantiseert zij de natuur niet? Die is immers wreed genoeg. Eten of gegeten worden is de dagelijkse strijd die organismen voeren. ‘Zeker niet’, zegt ze. ‘Je moet de natuur niet als maatstaf nemen in morele en sociale onderwerpen. Dat is gevaarlijk. Je kunt de natuur wel als maatstaf nemen als het om technologie gaat, bijvoorbeeld in de transgenetica. In de natuur is het hoogst ongebruikelijk dat een genoom van de ene diersoort overgaat in een andere diersoort. Dat is niet voor niets. Misschien zouden wij dat dan ook niet moeten doen.’
Nature has all the answers
Op 5 februari vindt te Enter het congres ‘Nature has all the answers’ plaats. Hier zijn sprekers uitgenodigd als Janine Benyus, maar ook Julian Vincent. Hij is directeur van het Centre of Biomimetic and Natural Technologies van de University van Bath (UK). Hij spreekt over ‘Biomimetic structures and construction.’ Er is ook aandacht voor architectuur geïnspireerd door biomimicry.
Het congres wordt georganiseerd door het Materia Inspiration Centre, een kenniscentrum op het gebied van innovatieve materialen.
De Rijksuniversiteit Groningen start nieuwe opleiding Bionica
Op initiatief van Prof. Dr. John Videler start de RUG hoogstwaarschijnlijk in september 2009 met een interdisciplinaire opleiding Bionica. Plan is om aan zo’n 25 studenten een bachelorsopleiding aan te bieden en het jaar daarop een mastersopleiding te starten. Videler is al hoogleraar Bionica in Groningen. Hij kreeg als taak deze nieuwe bionicaopleiding te ontwikkelen.
Volgens Videler kan Pieter van den Hoogenband van de natuur leren hoe hij zijn wereldrecord terug kan krijgen. Pinguins , dolfijnen en andere dieren kunnen hier als leermeesters dienen. Hij publiceerde hier in 1993 al een boek over, getiteld ‘Fish Swimming.’ Hoewel Van den Hoogenband zijn adviezen nog niet schijnt op te volgen, doen Australische zwemmers dat wel (zie webadressen).
Videler: ‘Een poos geleden hebben we een probleem aangepakt uit de baggerwereld. Zij gebruiken zogenaamde cutterzuigers om te boren. De tanden van deze machines, die recht waren, braken steeds af. Nu hebben slakken buitengewoon sterke tanden die nagenoeg niet slijten. Met deze tandjes schrapen ze algen van rotsen af. Deze tanden zijn krom. Door ze krom te maken, naar voorbeeld van de slak, verdeel je de kracht op de tanden anders, waardoor ze niet meer gemakkelijk kunnen afbreken.’
Meer voorbeelden van biomimicry
Metalen voorwerpen minder vatbaar voor slijtage maken met behulp van stoere bomen
Materialen schoon en waterafstotend maken met behulp van de lotusbloem
Lichte en makkelijk scherp te stellen nano-kunststoflens maken met behulp van het oog van een octopus
Webadressen
Benyus ‘ consultancybedrijf : www.biomimicryguild.com
Benyus informatieve non-profit website over biomimicry: www.biomimicryinstitute.org
Een database met biomimicry-onderwerpen: www.asknature.org
De biomimicry-website van ESA: www.bionics2space.org
www.naturehasalltheanswers.com
http://www.rug.nl/kennisdebat/kenniscafe/natuurleren/popov
De VPRO maakte in 2004 een documentaire serie over aansprekende voorbeelden uit de bionica. Deze documentaires zijn via de website van de VPRO te zien. Zie www.vpro.nl/dossiers.16463881/
Kijk en luister hier naar een interessante lezing van Janine Benyus.
Dit artikel is op 30-01-09 gepubliceerd in het Financieele Dagblad