الهام از طبیعت؛ چشم انداز آینده فناوری‌های نوین

 

طبیعت به مثابه یک آزمایشگاه بسیار بزرگ و پیشرفته

به گزارش رصدخانه ملی علم و فناوری ایران،طبیعت به مثابه یک آزمایشگاه بسیار بزرگ و پیشرفته می‌باشد که در هر لحظه تعداد بی شماری فرایند پیچیده و موفقیت آمیز در آن در حال انجام است. این فرایندها شامل فعل و انفعالات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی است که در محیط پیرامون ما و حتی در بدن خود ما در حال انجام است. این فرایندها از ریزترین و کوچک‌ترین اجزاء طبیعت شامل اتم‌ها و مولکول‌ها تا بزرگ‌ترین و عظیم‌ترین اجزاء خلقت شامل ستارگان و کهکشان‌ها را شامل می‌گردد. قوانین حاکم بر فرایندهای طبیعی آن قدر زیبا و مهیج است که بسیاری از دانشمندان علوم طبیعی را وادار به مطالعه و سپس کپی برداری از آن نموده است.

در گذشته و حال بسیاری از ایده‌های اختراعات بزرگ بشری که سرمنشاء تحولاتی شگرف در زندگی بشری گردیده اند، با الهام از طبیعت صورت گرفته است. در ذیل به برخی از ویژگی‌ها و مزایای فرایندهای طبیعی که تقلید از طبیعت را توجیه پذیر می‌سازند می‌پردازیم:

 

1- فرایند آزموده شده

بشر در تقلید و اقتباس از فرایندهای طبیعی، در واقع یک فرایند آزموده شده و موفقیت آمیز را به آزمایش می‌گذارد. در این صورت بزرگ‌ترین هنر بشر متفکر و جستجوگر، تنها کپی برداری از طبیعت است، نه بیشتر! اما فعالیت‌های بشری بدون الهام از طبیعت همیشه با آزمون و خطا همراه بوده و از بیشترین تلاش‌ها کمترین نتایج عاید وی گردیده است.

 

2- تکامل

مزیت مهم دیگر فرایندهای طبیعی تکامل و بی عیب و نقص بودن آنهاست؛ فرایندی که طی سالیان متمادی حیات کره زمین و به صورت تدریجی به تکامل رسیده است. همیشه الگوگیری و اقتباس از نمونه‌های متکامل و بی عیب و نقص نتایج بهتر و موفق‌تری نسبت به فعالیت‌های علمی بدون الگو یا با الگوهای ناقص داشته است.

 

3- بهره وری

فرایندهای طبیعی با صرف حداقل زمان و هزینه‌ها و بیشترین بهره وری انجام می‌گردند. منظور از بهره وری، کیفیت نتایج فرایند اعم از بازده تولید و خلوص محصولات و دقت بالا در انجام هوشمند فرایندها می‌باشد. بدین ترتیب بهره وری در فرایندها عامل بسیار تعیین کننده ای در ابداعات و اختراعات بشری است، چرا که اهمیت ویژه ای در ملاحظات اقتصادی دارند.

 

4- تکرار پذیری

غالب فرایندهای طبیعی قابلیت انجام مجدد در یک چرخه جدید داشته و مدام تکرار می‌گردند. این امر باعث افزایش بهره وری وکاهش ضایعات و هزینه‌ها می‌گردد.

 

5- زیست سازگاری

فرایندهای طبیعی از آنجا که از دل خود طبیعت برمی خیزد، هیچ گاه برای طبیعت و محیط زیست پیرامون خطرآفرین و مضر نیستند. محصولات و خروجی فرایندهای طبیعی نه تنها برای محیط زیست خطری ندارند، بلکه برای پاکسازی محیط زیست از آلودگی‌ها نقش موثری دارند. محصولات طبیعی در پایان عمر مفید و موثر خود، به کمک دیگر عوامل طبیعی و در یک فرایند پیشرفته دیگر تجزیه شده و به محصولات و فراورده‌های مفید دیگر تبدیل می‌گردند.

 

دسترسی نامحدود به منابع اولیه

منابع اولیه مورد نیاز در فرایندهای طبیعی، به صورت طبیعی و نامحدود وجود دارد. طبیعت آن اندازه سخاوت دارد که منابع اولیه برای فرایندها را بی دریغ در خدمت سیستم‌های طبیعی قرار می‌دهد. این منابع یا به صورت طبیعی وجود دارد و یا محصول حاصل از دیگر فرایندهای طبیعی است. طبیعت آن قدر متکامل است که هیچ پدیده ای در آن بدون هدف اتفاق نمی‌افتد. در طبیعت پیرامون ما هر پدیده جزئی از یک چرخه بزرگ‌تر است که دائما در حال تکرار می‌باشد. در بسیاری از پدیده هایی که نمی‌توان هدفی برای آن متصور شد، ترکیبات و محصولاتی ایجاد می‌گردد که در یک چرخه بزرگ‌تر خوراک و ماده اولیه برای دیگر فرایندهای طبیعی است.

با جمع بندی عوامل یاد شده می‌توان به این نتیجه رسید که الگوبرداری و اقتباس از طبیعت در ابداعات و اختراعات مزایای زیادی دارد که تنها به گوشه ای از آن اشاره گردید. الگوبرداری از طبیعت مخصوصا زمانی اهمیت می‌یابد که بدانیم جامعه جهانی با مخاطرات زیست محیطی روبروست. بسیاری از ابداعات و اختراعات بشری هر چند رفاه و آسایش را به همراه داشته است اما به لحاظ استفاده از منابع غیر قابل تجدید (منابع فسیلی) و از طرفی تولید محصولات خطرناک و آلاینده محیط زیست، خطرات زیادی را برای محیط زیست به ارمغان آورده است. آلودگی روزافزون محیط زیست ناشی از آلاینده‌های سمی و خطرناک به قدری زیاد است که زندگی طی سالیان آینده را با چالشی بزرگ مواجه ساخته است. از طرفی محدودیت منابع فسیلی و غیر قابل تجدید نیز به نگرانی فوق افزوده است؛ به طوری که سیاست گذاران علم و صنعت را وادار به یافتن راه حل‌های جدید برای کاهش گازهای گلخانه ای و مواد آلاینده محیط زیست و از طرفی یافتن منابع جدید انرژی نموده است. منابعی که هم تجدیدپذیر بوده و هم به محیط زیست ضرر و زیان نرسانند.

با توجه به این مطلب می‌توان گفت که بهترین راه برای غلبه بر مشکلات فعلی در حوزه علم و فناوری، بازگشت به اصول و قوانین حاکم بر طبیعت و الگوبرداری از فرایندهای طبیعی است. این کوشش‌ها آغاز شده و افقی جدید برای جهان آینده ترسیم نموده است. افقی که در آن تمام تلاش و کوشش‌ها بر آن است که از فرایندهایی که کاملا به طور طبیعی اتفاق می‌افتد برای تولید در بخش علم و صنعت بیشترین استفاده را برد. اقبال کشورهای توسعه یافته به استفاده ار انرژی‌های نوین و تجدیدپذیر و فناوری‌های سبز، همگی در راستای این سیاست بنیادین تفسیر می‌گردند.

بررسی مقالات علمی، پتنت‌ها (ثبت اختراعات) و گزارش‌ها و هم چنین واکاوی سیاست‌های علمی پژوهشی کشورهای توسعه یافته، همگی موید این واقعیت است که روند فناوری‌های گوناگون به سمت افزایش بهره وری و ارتقاء کیفیت و کاهش اثرات مضر و زیان بار این فناوری هاست که با الگوگیری از طبیعت می‌توان به این اهداف دست یافت. در مجموع می‌توان گفت الگوگیری از طبیعت و استفاده از فناوری‌های مبتنی بر اصول کاملا طبیعی، آینده علم و فناوری را تشکیل می‌دهد.

 

منبع:

مرکز آینده پژوهی پارک علم و فناوری دانشگاه تهران

پایگاه خبری فناوری های