Güve Gözünden Teknolojiye

  İnsanoğlu yaratıldığı günden beri etrafında cereyan eden hâdiseleri, tabiatı ve onun içindeki canlıları hep dikkatle incelemiş ve bunlardan bir şeyler öğrenmeye, bazı neticeler çıkarmaya çalışmıştır. Teknolojideki önemli ilerlemelerin çoğu, tabiattaki mükemmel örneklerden alınan ilhamla sağlanmıştır. Tabiattan ilhamla teknoloji geliştirme çalışmalarına biyomimetik adı verilmektedir. Biyomimetik teknolojilerden birisi, güve gözünün detaylı incelenmesinden alınan ilhamla gerçekleştirilmiştir. Güve, karanlıkta uçmak üzere programlandığından az miktardaki ışıktan bile istifade etmesi için, büyük gözlere sahip kılınmıştır. Normalde böyle parlak yüzeyler yansıtma yapar ve yansıtma nispeti büyüklükle uyumludur. Eğer güvenin göz yüzeyi, üzerine gelen ışığı % 4 kadar yansıtsaydı, düşmanlarının dikkatini çekme tehlikesi vardı. Ancak güvenin gözünde, bu beklenen nispette yansıma ve parlama olmamaktadır. Güve gözünün yapısındaki bu sır, gözün en üst tabaka yüzeyinin mikroskopta büyütülerek incelenmesiyle anlaşılmıştır. Mikroskoptaki görüntüler göz yüzeyinin dalgalı bir yapıya (sinüs dalgası) sahip olduğunu ortaya çıkarmıştır. (Şekil–1) Güve gözündeki dalgalı çıkıntılar çok küçük olup, 200–250 nm (1nm = 10-9m) aralıklı ve derinliktedir. Teorik olarak üçgen dalgalı yapı daha ideal ise de, sivri uçların dayanıklı olmamasından, uçlarının kolayca kırılabilmesinden dolayı tasarım ve pratik açıdan ideal değildir. Güvenin gözündeki çıkıntılar aşağı yukarı aynı performansı gösterebilecek ve daha dayanıklı olan sinüs dalgalı yapısında seçilmiştir. Güve gözü kademeli bir ışık kırılma indeksine sahiptir: Kırılma indeksi havada 1 iken göz üzerinde 1,5 değerine doğru düzgün şekilde artış gösterir. Abbott ve Gaskell isimli araştırmacılar güve gözünü taklit ederek polimer bir yüzey üzerine kaplama yapmışlardır. Güve gözü yapılarının taklit edilmesi ile yapılan yüzeylerin yansıma engelleme özellikleri çok caziptir. Dik gelen 550 nm dalgaboylu ışık için yansıma nispeti % 0,8'dir. Sadece 50o 'nin üzerinde eğiklikte yansıma nispeti % 1'i geçebilir. Bu tip satıhlar için önemli bir problem, parmak izinin temas ettiğinde yapıları bozmasıdır. Derinin salgısı olan yağ, parmak uçlarından, dalgalı yapının aralarına girdiğinde dereceli kırılma indeksini bozar ve yansımaları artırır. Bu nanoyapılar arasına giren yağı temizlemek kolay değildir. Özel bir mikrofiber kumaş ile temizleme gerekebilir. Güneş pilleri gibi dışarıda kullanılan yüzeylerde başka bir problem ise, direk güneş ışığına maruz kalınması ile ultraviyole akrilit yüzeylerde 10-30 nm kayıp olmasıdır. Bu miktar bir kayıp, yüzey yansıtma özelliklerinin bozulmasına yol açabilir. Bu problemi çözebilmek için yüksek silika nispetine sahip, sol-jel gibi malzemeler kullanılabilir; ancak bu tip malzemelerin büyük miktarda üretilmesi de zorluklar ihtiva etmektedir. Güvede ise, malzeme erozyonu veya kirlilik problemi yoktur. Güve gözü sürekli büyüyebilen, kendisini yenileyebilen bir yapıdadır. Kendi kendini yenileyebilen ve büyüyebilen yapılar îmâl etmek şu anki mühendislik sınırlarının çok ötesindedir. Yansıma engelleyici olarak güve gözü kaplama yüzeylerin teknolojide birçok kullanma sahası vardır: Sergi salonu camları, bilgisayar ve cep telefonu ekranları, gözlükler, otomobil camları buna misâl verilebilir. (Şekil–3 ve 4) Parlama engelleyici uygulamalardan bazıları ise şöyledir. Radar sinyallerinin yansımaması sağlanarak askerî kamuflaj elde edilebilir. (Şekil–5) Koyu siyah renkli deri bir cekette renklerin daha iyi görülmesi için de bu teknoloji kullanılabilir. (Şekil–6) Tabiatta bize sunulan örneklerin daha ciddi bir şekilde araştırılması, hem tefekkür ufkumuzu genişletecek hem de hayatımızı kolaylaştıracak yeniliklere vesile olacaktır.