Biomimicry — innowacje inspirowane naturą.
Human Centered Design to metodologia, która stawia użytkownika w centrum procesu projektowanych dla niego rozwiązań. Inaczej mówiąc — HCD nie jest stylem projektowania, lecz procesem projektowania i budowania produktów i usług, wyrastającym z informacji o ludziach, którzy będą z nich korzystać. U jego podstaw leży zbudowanie głębokiej empatii z przyszłymi użytkownikami, zapisanie niezliczonych pomysłów i stworzenie wielu prototypów, które zostaną niejednokrotnie przetestowane, zmienione, odrzucone i przetestowane ponownie — aby na końcu procesu otrzymać produkty i usługi powstałe z myślą o człowieku.
Projektowanie to długotrwały proces, w czasie którego trzeba wielokrotnie testować wymyślone rozwiązania — aby zweryfikować, czy pomysł zmierza w dobrym kierunku. Im więcej testów — iteracji — zostanie przeprowadzonych, tym lepszej jakości wynik końcowy osiągniemy. Dzięki takiemu działaniu, możemy stopniowo udoskonalać początkowy pomysł.
Testowanie pozwala też zaoszczędzić czas i zasoby — jeśli okaże się, że początkowy pomysł był nietrafiony, szybko i z łatwością będzie można to zweryfikować.
Co jednak, jeśli istnieją już gotowe pomysły na produkty, gotowe do wykorzystania? Co jeśli ktoś przeprowadził za nas fazę testowania, metodą prób i błędów udoskonalaną od tysięcy lat?
Katalog (wcale nie takich nowych) możliwości
Taką możliwość oferuje biomimicry (biomimetics) — metoda, która proponuje projektowanie rozwiązań dla problemów człowieka poprzez naśladowanie rozwiązań i pomysłów znalezionych w środowisku naturalnym. Skąd taki pomysł? Już Leonardo da Vinci zapisywał — choć nigdy ich nie wykorzystał — swoje wnioski z obserwacji lotu ptaków i ich potencjalne wykorzystanie w maszynach latających. Podobnie bracia Wright, jednak tym razem już z większym skutkiem. Chyba najbardziej dotychczas znanym przykładem biomimicry jest Velcro, w Polsce znany bardziej jako… rzep — dwie kompatybilne tkaniny — jedna z haczykami, druga z pętelkami — zainspirowana owocostanem łopianu, który przyczepia się do ubrań czy sierści zwierząt.
Najbardziej znaną popularyzatorką wykorzystania rozwiązań wypracowanych przez naturę dzisiaj jest Janine Beynus — autorka wydanej w 1997 roku książki Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. W swojej książce definiuje ona pojęcie biomimicry jako „nową naukę, która bada modele przyrody, a następnie naśladuje lub czerpie inspirację z tych projektów i procesów, aby rozwiązać ludzkie problemy”. Janine w czasie swoich wystąpień argumentuje, że natura przez tysiące lat wypracowała najlepsze możliwe rozwiązania, jakie możemy zaobserwować dzisiaj — dlaczego więc nie traktować jej jako inspiracji przy tworzeniu rozwiązań dzisiaj?
Pociągi i rekiny — czyli biomimicry w zastosowaniu
Znanym szeroko projektem, który nie wszyscy kojarzą z naturą, jest czoło ultraszybkiego japońskiego pociągu inspirowanego… dziobem zimorodka. Kiedy japońscy inżynierowie podjęli się pomysłu udoskonalenia istniejących dotychczas pociągów, natrafili na nieoczekiwaną przeszkodę. Problemem nie było zwiększenie dotychczasowej prędkości, lecz masywna fala hałasu, która zaczęła powstawać z związku z przemieszczeniem powietrza w czole pociągu. Kiedy pociągi wjeżdżały w tunele, ich ruch zaczynał kreować głośną falę uderzeniową, znaną jako „tunnel boom”. Siła uderzenia była tak mocna, że tunele nierzadko ulegały zniszczeniu.
Co wymyślili inżynierowie? Wpadli na pomysł, żeby wykorzystać gotowe już rozwiązanie, istniejące w naturze. Ptak zimorodek wyspecjalizował się w polowaniu pod powierzchnią wody — kiedy nurkuje dziobem w dół by złapać ofiarę, nie wywołuje praktycznie żadnego dźwięku. To rozwiązanie wykorzystali japońscy inżynierowie, zmieniając płaski nos pociągu na bardziej wydłużony:
Dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania, nowa generacja Shinkansenów stała się 10% szybsza, używa 15% energii mniej, a „tunel booms” przestały być problemem.
Rekiny, jak powszechnie wiadomo, są jednymi z głównych morskich drapieżników. Podczas gdy znane są głównie z doskonałego węchu i odrastających zębów, mało osób zdaje sobie sprawę z niesamowitych właściwości ich skóry. Pokryta jest ona elastycznymi warstwami małych „zębów”. Podczas płynięcia, te skórne twory tworzą strefę niskiego ciśnienia, tworząc wir, który w zasadzie ciągnie rekina do przodu, jednocześnie zmniejszając opór. Nie trzeba dodawać, że zastosowań dla takiej technologii można znaleźć mnóstwo.
Firma „Speedo”, produkująca stroje kąpielowe, zastosowała tą technologię do produkcji kostiumów dla pływaków w czasie Olimpiady w 2008. Jak się później okazało, 98% medalistów w pływaniu używało kostiumów firmy Speedo, inspirowanych rekinią skórą — nietrudno się domyślić, że stosowanie rekiniej technologii do produkcji ubrań dla sportowców zostało wkrótce zakazane na Igrzyskach Olimpijskich.
Biomimetyczne innowacje w służbie natury
Jednym z rozwiązań inspirowanych naturą, na które warto dzisiaj zwrócić uwagę, jest pomysł młodego Duńczyka, Boyana Slata, który postanowił oczyścić oceany z zanieczyszczających je ton plastiku. Jak zamierza to zrobić?
Slat wraz z zespołem inżynierów zaprojektował masywne belki pływające, zasilane energią słoneczną, które unoszą się na powierzchni wody i działają jak mini-linia brzegowa. Tak jak plaże zbierają nasze plastikowe odpady, wysięgniki mogą zbierać odpady z tworzyw sztucznych unoszących się na wodzie i zatrzymywać je na środku łuku. Raz w miesiącu łódź zbierałaby śmieci, które byłyby odwożone do brzegu, a tam poddawane recyklingowi — częściowo zarabiając na dalsze etapy realizacji projektu.
Zgodnie z zapowiedziami, w połowie 2018 roku, po dwuletnich testach, sprzęt jest gotowy do testów na oceanie. W czasie, kiedy powstaje ten artykuł, wysięgniki holowane przez łodzie wypłynęły już z San Francisco i kierują się w stronę Wielkiej Pacyficznej Plamy Śmieci, mniej więcej w połowie drogi między Kalifornią a Hawajami. Powinny zacząć działać późnym latem. Ten wstępny test ma pozwolić udoskonalić produkt i zastosować zdobyte doświadczenia, zanim w 2020 r. osiągnie pełną skalę wdrożenia.
A jest co zbierać. Naukowcy szacują, że w samym Pacyfiku unosi się około 5 trylionów sztuk plastiku — niektóre ze śmieci dryfują nawet 40 lat. Większość kawałków jest wystarczająco duża, aby dać się jeszcze wyłowić — jak wskazują badania zespołu Slata, obecnie jedynie 3% tworzyw sztucznych w oceanach to mikrodrobiny. Ta proporcja będzie się jednak zmieniać — w ciągu kilkudziesięciu lat część śmieci zacznie się rozpadać, tworząc zawiesinę, której nie tylko nie sposób na chwilę obecną odłowić z oceanu, ale która jest również ekstremalnie niebezpieczna dla fauny morskiej — w wyniku blokowania przez pył plastikowy układu pokarmowego, ginie ponad milion ptaków i 100 000 ssaków rocznie.
Przez siedem lat od powstania pomysłu do rozpoczęcia fazy testów, Slatowi udało się zebrać 320 milionów dolarów od sponsorów na rozwijanie swojego projektu. Wśród darczyńców są filantropowie z Doliny Krzemowej — Mark i Lynne Benioff, Peter Thiel i inni. Jak widać więc, naśladowanie rozwiązań występujących w naturze może nie tylko przynieść korzyści w postaci gotowych do wykorzystania, wielokrotnie przetestowanych modeli, redukcji ilości odpadów, recyklingu istniejących, ale także poważne inwestycje od ludzi, którzy wierzą w powodzenie takich projektów.
Aby rozpocząć projektowanie zainspirowane naturalnymi mechanizmami, wcale nie trzeba być biologiem. Na stronie Biomimcry Institute, www.biomimicry.org, możemy pobrać Biomimicry Innovation Toolkit — zestaw instrukcji i narzędzi, przygotowanych z myślą o ułatwieniu kreatywnego eksplorowania rozwiązań circular economy. Warto wykorzystać to, co podsuwa nam natura — tym razem jednak nie jako źródło surowców, ale jako inspirację.
