Eiji Nakatsu își petrecea timpul liber cu binoclul la gât, urmărind păsări. În anii ’90, inginerul companiei feroviare JR West a avut nevoie exact de pasiunea asta ca să rezolve una dintre cele mai incomode probleme ale trenurilor rapide japoneze. Răspunsul l-a găsit la martinul-pescar, o pasăre nu mai mare decât o palmă.
Nakatsu nu e singurul care a căutat răspunsuri în natură. Ingineri, arhitecți și cercetători din medicină au copiat de multe ori soluții de la animale, iar abordarea are chiar un nume, biomimetism. Unele dintre aceste invenții sunt documentate pas cu pas, altele s-au transformat în legende frumoase. Am separat faptele de mituri.
Legătura dintre animale și tehnică merge și mai departe. Exoscheletele care ajung astăzi în depozite și pe front își iau numele din anatomia insectelor, iar unii cercetători au transformat chiar insectele în dispozitive, ca în cazul moliilor cu implanturi.
Ciocul care a îmblânzit tunelurile
Trenurile Shinkansen intrau în tuneluri cu viteză mare și împingeau în fața lor o coloană de aer comprimat. La ieșire, aerul se elibera cu o bubuitură puternică, iar locuitorii din apropiere se plângeau. Mai repede nu se putea merge fără ca problema să se agraveze.
Nakatsu, membru al Societății Ornitologice din Japonia, s-a gândit la martinul-pescar. Pasărea trece din aer în apă, două medii cu rezistențe foarte diferite, și plonjează aproape fără să stropească. Echipa lui a testat mai multe forme, iar cea mai potrivită s-a dovedit a fi chiar cea a ciocului. Seria 500, lansată în 1997, a primit un bot lung și ascuțit. Potrivit inginerului, trenul mergea cu 10% mai repede și consuma cu 15% mai puțină electricitate decât generația anterioară.
Alte două păsări au completat lucrarea. Pantograful, brațul de pe acoperiș care preia curentul din firele aeriene, făcea mult zgomot la viteză mare. A primit mici zimți inspirați de penele bufniței, vânătorul care zboară aproape în tăcere. Baza lui a fost modelată după corpul pinguinului Adélie, care înaintează lin prin apă.
Găina care explică totul
Cel mai popular exemplu de biomimetism este probabil și cel mai neînțeles. Ținută în mâini și mișcată în toate direcțiile, o găină își păstrează capul perfect nemișcat. Majoritatea păsărilor își pot roti foarte puțin ochii în orbite, așa că își stabilizează întregul cap, cu reflexe extrem de rapide.
De aici s-a născut ideea că găina ar fi inspirat stabilizatoarele de cameră. În realitate, suspensia cardanică este veche de secole și poartă numele matematicianului italian Gerolamo Cardano. Găina a devenit însă cea mai bună explicație a principiului. În 2013, Mercedes-Benz a prezentat suspensia Magic Body Control a noului S-Class cu un clip în care niște găini dansau pe muzică disco, cu capul fix în aer. Reclama a făcut înconjurul internetului, iar Jaguar a răspuns cu o parodie.
Între timp, păsările au trecut din reclame în laboratoare. Echipa de concepte avansate a Agenției Spațiale Europene a prezentat în 2025 un proiect care pornește de la circuitele nervoase ale păsărilor pentru a îmbunătăți stabilizarea camerelor, cu gândul și la aplicații spațiale.
Balena care părea sculptată greșit
Biologul american Frank Fish a dat peste o figurină de balenă cu cocoașă într-un magazin de suveniruri din Boston. Pe marginea înotătoarelor, sculptorul pusese niște umflături ciudate, iar Fish a fost convins că artistul greșise. Nu greșise. Nodurile, numite tuberculi, există în realitate și o ajută pe balenă, un animal cât un autobuz, să facă viraje strânse când vânează.
Testele în tunelul aerodinamic, făcute împreună cu cercetători de la Universitatea Duke și Academia Navală a SUA, au fost publicate în 2004. Ele au arătat că o înotătoare cu tuberculi poate fi înclinată cu aproximativ 40% mai mult înainte să piardă portanța. Pentru o aripă, asta înseamnă mai multă siguranță la unghiuri mari.
Fish a cofondat apoi compania WhalePower din Toronto, care a testat palete cu tuberculi pe o turbină eoliană din Canada. Același principiu a fost aplicat și la ventilatoare industriale.
Rechinul de care nu se prinde nimic
Algele și scoicile care se lipesc de carenele navelor le încetinesc și costă Marina americană zeci de milioane de dolari pe an în combustibil. Cercetătorul Anthony Brennan, de la Universitatea din Florida, căuta o suprafață pe care aceste organisme să nu se poată fixa. A observat că rechinii rămân curați, deși multe specii înoată relativ încet.
Secretul stă în solzii microscopici ai pielii, așezați într-un model de mici romburi. Brennan a copiat tiparul într-o folie de silicon și a descoperit apoi că nici bacteriile nu se agață ușor de ea. Așa a apărut Sharklet, o suprafață care nu omoară microbii, ci îi împiedică să se instaleze, fără substanțe chimice. A fost folosită pe dispozitive medicale și pe suprafețe din spitale.
Nu orice produs „cu piele de rechin” trece însă testul. În 2012, biologul George Lauder, de la Harvard, a arătat că suprafața costumelor de înot Fastskin, prezentate ca imitând pielea rechinului, nu reducea rezistența apei. Costumele chiar îi ajutau pe sportivi, a explicat el, dar din alte motive.
Gecko, termitele și un câine plin de scaieți
Șopârla gecko urcă pe geam și atârnă cu capul în jos fără nicio picătură de lipici. Cercetătorii de la Universitatea Massachusetts Amherst au observat că talentul ei nu vine doar din perișorii microscopici de pe degete, ci și din tendoanele care se prelungesc din os direct în piele. Au creat astfel, în 2012, Geckskin, un material cât o fișă de bibliotecă. Pe sticlă, poate susține aproximativ 320 de kilograme și se desprinde dacă îl tragi ușor de un colț.
În Harare, capitala Zimbabwe, arhitectul Mick Pearce a ridicat clădirea de birouri și magazine Eastgate, deschisă în 1996, fără un sistem clasic de aer condiționat. Ca model a folosit mușuroaiele termitelor, care își păstrează temperatura stabilă în căldura africană. Pearce a declarat că clădirea consumă în jur de 10% din energia unei construcții similare climatizate, deși estimările diferă. Ironia e că fiziologul Scott Turner a arătat ulterior că termitele își ventilează mușuroaiele altfel decât credea arhitectul. Clădirea și-a făcut totuși treaba.
Poate cea mai cunoscută poveste de acest fel nu are în centru un animal, dar are un martor cu patru picioare. În 1941, inginerul elvețian George de Mestral s-a întors de la vânătoare din munții Jura cu pantalonii și blana câinelui pline de scaieți de brusture. Curios, a pus unul sub microscop și a văzut mii de cârlige minuscule.
I-a luat mai bine de un deceniu ca să transforme observația într-un produs brevetat. L-a numit Velcro, după cuvintele franceze velours (catifea) și crochet (cârlig). Astăzi îl găsim pe pantofi, genți și echipamente sportive, iar totul a început cu o plimbare pe care câinele a terminat-o mai plin de scaieți decât stăpânul lui.
