ไบโอมิมิครี…ขุมทรัพย์ไม่มีหมด

ถ้ายังสร้างเทคโนโลยีเลียนแบบธรรมชาติไม่ได้ มนุษย์เราก็น่าจะมีปัญญาพอที่จะหยิบสิ่งที่ธรรมชาติสร้างสรรค์มาใช้อย่างถูกที่ถูกเวลา

ตอนข่าวน้ำมันรั่วที่ระยองกำลังดัง นักวิทยาศาสตร์พากันพูดถึงวัสดุธรรมชาติที่ดูดซับน้ำมันได้ เช่น สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังจัดแถลงข่าวว่า ดอกธูปฤาษี 100 กรัมสามารถกักเก็บคราบน้ำมันได้มากกว่า 1 ลิตร นอกจากจะไม่มีผลข้างเคียงจากสารเคมี ยังนำวัสดุเหล่านั้นไปใช้เป็นเชื้อเพลิงได้อีกด้วย (http://www.manager.co.th/campus/viewnews.aspx?NewsID=9560000095312)

นับว่าเป็นวัสดุนาโนธรรมชาติที่นำมาใช้ได้โดยทันทีและไม่ต้องกลัวสารพิษตกค้างหรือชิ้นส่วนเล็กๆ สะสมในธรรมชาติเหมือนวัสดุนาโนสังเคราะห์ชนิดอื่นๆ

…น่าเสียดายที่องค์ความรู้เหล่านี้เปิดเผยต่อสาธารณะหลังจากบริษัทเจ้าของน้ำมันระดมฉีดสารเคมีสลายคราบน้ำมัน จำนวนมหาศาลไปเรียบร้อยแล้ว

ไบโอมิมิครี (biomimicry) หรือการเลียนแบบธรรมชาติ คือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ นักออกแบบ สถาปนิก และวิศวกรทั่วโลกกำลังสนใจ ในฐานะคลังการเรียนรู้และการพัฒนาอันยิ่งใหญ่และไม่สิ้นสุด ในจำนวนนี้มีไม่น้อยที่นำมาใช้ได้จริงแล้ว

ไมเคิล พาว์ลีน สถาปนิกที่โด่งดังจากการออกแบบสถาปัตยกรรมเลียนแบบธรรมชาติเคยพูดเรื่องนี้ใน Tedtalks เมื่อปี 2010 (http://www.ted.com/talks/michael_pawlyn_using_nature_s_genius_in_architecture.html) ว่า
ไบโอมิมิครีจะสร้างความเปลี่ยนแปลงที่ยิ่งใหญ่ในการใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง เป็นการใช้และผลิตที่เป็นไปแบบวงจรปิดจากเดิมที่เป็นเส้นตรงคือขุดขึ้นมา ผลิต ใช้ และกลายเป็นขยะ เช่นเดียวกับการเปลี่ยนเศรษฐกิจโลกที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลมาเป็นพลังงานแสงอาทิตย์

เขายกตัวอย่างงานออกแบบโรงเรือนสำหรับปลูกต้นไม้ของเขาและทีมงานว่า เกิดจากการสังเกตโครงสร้างของวัสดุธรรมชาติหลายชนิดที่มีความเบาเหนียวและคงทน เช่น เกสรเมล็ดพันธุ์พืช พบว่ามีโครงสร้างทั้งแบบ 5 เหลี่ยมและ 6 เหลี่ยม เขาเลือกใช้พลาสติกโพลิเมอร์ ETFE ซึ่งมีโครงสร้างแบบ 6 เหลี่ยม มีคุณสมบัติพิเศษคือเหนียว แข็งแรง และเบาชนิดที่เมื่อนำมาซ้อนกัน 3 ชั้นมีน้ำหนักเพียง 1 ใน 100 ของกระจก ผลก็คือนอกจากจะประหยัดวัสดุสำหรับโครงสร้างพื้นฐาน เช่น เหล็ก ได้ถึง 99 เท่าแล้ว ยังสามารถทำโรงเรือนขนาดใหญ่กว่าการใช้กระจกได้ถึง 7 เท่า และรับแสงได้มากกว่าเพราะไม่มีโครงเหล็กอันเทอะทะขวางกั้นแสงแดด

นอกจากนี้เขายังออกแบบโรงเรือนปลูกต้นไม้โดยใช้ผนังรับลมที่มีพื้นที่ผิวคล้ายปีกของแมลงปีกแข็งในทะเลทรายนามิเบียที่อากาศร้อนและแล้งจนแมลงต้องออกหาน้ำและอาหารตอนกลางคืน ปีกแข็งที่ตะปุ่มตะป่ำของมันจะช่วยกักเก็บน้ำค้างได้เป็นอย่างดี ผลก็คือเพียงปีเดียวต้นไม้ในโรงเรือนเติบโตเพราะมีทั้งความเย็นและความชื้นจากสายลม ส่วนบริเวณด้านนอกก็มีต้นไม้ใบหญ้าสีเขียวขึ้นมาแทนที่ดินทรายสีแดง

ยังมีสถาปัตยกรรมเลียนแบบธรรมชาติที่ประหยัดทรัพยากรและพลังงานอีกมากมาย เช่น สนามกีฬาในร่มในกรุงโรม อิตาลี ที่สร้างเลียนแบบโครงสร้างของใบบัวอเมซอน หรือศูนย์กลางค้าในกรุงฮาราเร่ ประเทศซิมบับเวที่สร้างเลียนแบบโครงสร้างของรังปลวกทำให้คนที่อยู่ภายในรู้สึกเย็นและสบายตัวโดยไม่ต้องใช้เครื่องปรับอากาศ (http://moreintelligentlife.com/blog/qa-michael-pawlyn-architectbiomimicist)

“ถ้าเราเรียนรู้ที่จะทำอย่างที่ธรรมชาติเป็น เราจะเพิ่มความสามารถในการประหยัดทรัพยากรและพลังงานได้แบบ 10, 100 หรือแม้แต่ 1000 เท่าเลยทีเดียว” ไมเคิลบอก

ส่วนมาร์คัส ฟิชเชอร์ (Markus Fischer) วิศวกรจากบริษัท Festo ได้แรงบันดาลใจจากการดูการกระพือปีกของนกนางนวลมาสร้างหุ่นยนต์เลียนแบบโครงสร้างของนกนางนวลที่บินได้เบา นุ่มนวล และไร้เสียง เมื่อเขานำมาสาธิตการบินเหนือศีรษะผู้ร่วมรายการ Tedtalks จำนวนหลายร้อยคน จึงได้รับเสียงปรบมือดังกึกก้อง (http://www.ted.com/talks/a_robot_that_flies_like_a_bird.html)

จากตัวอย่างไม่กี่ตัวอย่างคงจะทำให้เห็นแล้วว่าการเลียนแบบธรรมชาติคือขุมทรัพย์มหาศาลของมนุษยชาติ ดังที่ไมเคิล พาว์ลีนกล่าวไว้ในการปาฐกถาข้างต้นว่า

“คุณสามารถมองดูธรรมชาติเหมือนกับเป็นแคตาล็อกสินค้า ซึ่งทั้งหมดล้วนได้รับประโยชน์มาจากการพัฒนาและวิจัยมาถึง 3.8 พันล้านปี”