8-Бөлүм: Биомиметика Жана Архитектура

Архитектуралык долбоорлор жасалып жатканда, табияттагы өрнөктөрдөн пайдалануу учурда абдан кеңири тараган бир ыкма. Себеби табияттагы долбоорлор бүт тараптан кемчиликсиз. Энергия үнөмдөө, кооздук, абдан ыңгайлуулук, бекемдик сыяктуу архитектуралык долбоордо болушу керек болгон өзгөчөлүктөр табияттагы өрнөктөрүндө кемчиликсиз абалда бар. Адамдардын алдында өрнөк алышы үчүн абдан жогорку системалар бар болсо да, алар тууралып жасалгандар эч качан оригиналындай жакшы жана ыңгайлуу боло албай жатат.

Табияттагы долбоорлорду тууроо жана архитектуралык курулуштарда колдонууга мүмкүн болгон абалга алып келүү үчүн жогорку даражада инженер билими керек болот. Ал эми табияттагы жандыктар болсо курулуш билимине да, архитектуралык долбоорлоо билимине да ээ эмес. Мындай билим алуу мүмкүнчүлүктөрү да жок. Бүт жандыктар Аллахтын илхамы менен кыймыл-аракет кылышууда. Алар жасаган архитектуралык кереметтердин жалгыз булагы ушул. Аллах бир аятта бүт жандыктардын Анын көзөмөлүндө экенин мындайча билдирет:

…Ал маңдайынан кармап-көзөмөлдөбөгөн эч бир жандык жок… (Худ Сүрөсү, 56)

Left: Buckminster Fuller, an architect famous for using forms in nature in the structures he designed, said that the designs in nature make marvelous models. According to Fuller, what makes nature's dynamic, functional and light weight technology essential is "optimum efficiency." ("Invisible Architecture," Bonnie Goldstein DeVarco, http://members.cruzio.com/ ~devarco/nature. htm)122 The picture shows Fuller with a design inspired by the microscopic creatures known as radiolarians.

Right: Architect Eugene Tsui is known for using the designs in nature in his structures. Tsui does not employ the right angles and straight lines we are accustomed to, but instead prefers the soft lines found in nature. Structures planned along these lines, he says, are better able to withstand the destructive effects of earthquakes, wind and water. (National Georaphic Channel (Turkey), Animal Inventors, 25/11/2001)123

Бекем Жана Жеңил Чатырларга Өрнөк Болгон Устрица Кабыктары

Мидия жана устрица кабыктарынын (раковина) көрүнүшү карама-каршы багыттардагы ийриликтери себебинен «тармал чачтарга» окшош. Мындай калып кабыктарга ичке болгонуна карабастан, абдан чоң басымдарга чыдай алуу өзгөчөлүгүн берүүдө. Алардын мындай формалары архитекторлорго ар кандай чатыр жана үйдүн төбөсүн долбоорлоодо модель болгон.124 Мисалы, Канадада Royan базарынын чатыры устрица кабыгынын ушул өзгөчөлүгү өрнөк алынуу менен даярдалган.

An oyster shell and the Royan Market

The oyster shell's curved shape makes it especially resistant. Corrugated cardboard duplicates the curved lines found in oyster shells, making it stronger than ordinary, flat cardboard.

The Munich Olympic Stadium

The Munich Olympic Stadium and Dragonfly Wings

Dragonfly wings are one three-thousandth of a millimeter thick. Despite being so thin, however, they are very strong since they consist of up to 1,000 sections. Thanks to this compartmental structure the wings do not tear, and are able to withstand the pressure that forms during flight. The roof of the Munich Olympic Stadium was designed along the same principle.

Лилия Гүлүнөн Кристалл Сарайга...

Лондондо 1851-жылкы 1-дүйнөлүк көргөзмө үчүн курулган «Кристалл сарай» айнек менен темирдин аралашмасынан жасалган бир технология керемети эле. Бул сарай 35 м бийиктикте жана болжол менен 7500 м2 аянтты ээлеп турган. Мындан тышкары, 30 х 120 см чоңдугунда 200000ден ашуун айнек панельди өзүнө камтыган эле.

Кристалл сарай Джозеф Пакстон (Joseph Paxton) аттуу бир пейзаж архитектору тарабынан долбоорлонгон эле. Пакстон бул эмгегинде идея катары Victoria amazonica (Виктория Амазоника) аттуу бир лилия гүлүнөн таасирленген. Бул лилия түрү назик көрүнсө да, адамдарды да көтөрө ала турганчалык күчтүү, чоң жалбырактарга ээ.

Пакстон бул жалбырактардын астын изилдегенде, булардын кабырга сыяктуу бир түзүлүш менен кубатталганын байкаган: жалбырактын борборунан айлананы көздөй жайылган жипче абалындагы тамырлар бар. Бул тамырлардын арасы да ичкерээк кайчылаш жайгашкан башка бир кыртыш менен кубатталат. Пакстон лилия жалбырагындагы кабыргага окшош түзүлүштү темир көтөргүчтөр, жалбырактын негизги кыртышын болсо айнек менен туураган. Натыйжада айнек жана темирден жасалган, жеңил бирок ошол эле учурда чоң аянтты ээлей турганчалык бекем чатырдуу бир имарат кура алган.125

Лилия өсүмдүгү Амазонка дарыясынын түбүндөгү саздактын ичинде чоңойуп баштап, дарыянын бетин көздөй өсөт. Максаты жашашы үчүн керектүү болгон жарыкка жетүү. Суунун бетине жеткенде, чоңойушун токтотот. Андан соң ал жерде үстү тикендүү тоголок бүчүрлөр пайда кылып баштайт. Бүчүрлөр бир канча саат, т.а. кыска убакыт ичинде бою дээрлик эки метрге жеткен ири жалбырактарга айланышат. Себеби канчалык көп жалбырак менен дарыянын бети ээленсе, ошончолук көп күн нурунан пайдаланып, фотосинтез жасалат.


The structure of the water lily was used when building the Pan Am Terminal at New York's John F. Kennedy Airport.	The diagram at above how a roof designed along the lines of a water lily leaf distributes the load.

The Crystal Palace in London

Лилия өсүмдүгү муктаж болгон дагы бир нерсе – бул кычкылтек. Өсүмдүктүн тамырлары жайгашкан суунун ылай түбүндө кычкылтек жок. Ошондуктан лилиялар тамырларынан чыккан бутактарды жогору, жалбырактар турган суунун бетин көздөй узатышат. Кээде бою 11 метрге жеткен бул бутактар жалбырактарга туташат жана жалбырак менен тамыр арасында кычкылтек ташуучу бир канал кызматын аткарышат.126

Бир дарыянын түбүндө жаңы жашап баштаган бүчүр жарыкка жана кычкылтекке муктаж экенин, алар жок жашай албашын, муктаж болгон нерселеринин суунун үстүндө бар экенин кайдан билет болду экен? Жашоосун жаңы баштаган бир жандык суунун бүтүү чегин да, күн, кычкылтектин бар экенин да билбейт.

Ошондуктан, эволюционисттердин логикасы менен карасак, анда бул өсүмдүктөр качан эле чөйрө шарттарынан жеңилип, тукум курут болушу керек эле. Чынында болсо лилиялар кемчиликсиз түзүлүшү менен бирге бүгүн да жашап жатат.

Амазонка лилиялары суунун үстүндөгү жарыкка жана кычкылтекке жеткен соң, ири жалбырактары сууга толуп, чөкпөшү үчүн чекелерин жогору көздөй ийишет. Бардык мындай көргөн чаралары менен өмүрүн улантышат, бирок урпагынын уланышы үчүн көбүрөөк нерсеге муктаж. Чаңчаларын башка бир лилияга алпара турган жандыкка муктаж болушат. Бул жандык кынканаттуу курт-кумурскалар, себеби кынканаттуулар ак түскө жакын болуп жаратылган. Ошондуктан конуу үчүн Амазонка дарыясынын ошончо көп гүлдөрүнүн арасынан апапак болгон ушул лилияларды тандашат. Амазонка лилиялары болсо алардын урпагынын уланышын камсыздай турган бул коноктору келгенде, бардык жалбырактарын жаап, качпашы үчүн аларды камашат жана аларга көп көп чаңча сунушат. Аларды эртеси күнү түнгө чейин камаган соң койо беришет жана кайра ушундай чаңчаларды аларга алып келиши үчүн түстөрүн өзгөртүшөт. Апапак болгон бул кооз лилиялар эми пушту (розовый) абалга келип Амазонка дарыясын кооздоп башташат.

Албетте, биринин артынан экинчиси ишке ашкан бардык мындай кемчиликсиз жана абдан тыкан пландар – эч нерседен кабары жок бир лилия бүчүрүнүн чыгармасы эмес.

Бул жерде кыскача сөз болгон бул деталдардын баары ааламдагы бүт нерселер сыяктуу өсүмдүктөрдү да жашашы үчүн эң ыңгайлуу системалары менен бирге Аллахтын жаратканын бизге көрсөтөт.

Left: Cross section of the water lily.

Below: The water lily's leaf and flower on the water's surface.

Сөөктөрдү Бекем Кылган Түзүлүш

The Eiffel Tower was built with a structure similar to that of the thigh bone head. Thanks to this design, the tower acquired an unshakable structure that also solved the ventilation problem.

Бир инженердик керемет катары кабыл алынган Эйфель мунарасынын долбооруна себеп болгон окуя мунаранын курулушунан 40 жыл мурдага таянат. Бул окуя ошол жылдары Швейцариянын Цюрих шаарында «бел сөөктүн анатомиялык түзүлүшүн» аныктоону максат кылган изилдөө.

1850-жылдардын башында анатомист Герман Фон Майер (Hermann Von Meyer) бел сөөгүн бел ашыгына туташтырган бөлүктү изилдеген эле. Бел сөөгү жамбаш сөөгүнө отурган жер өз огунан башка бир ийриде турган эле. Фон Майер тик турганда 1 тонна оордукту көтөрө алчу бир потенциалга ээ бел сөөгүнүн ичинин жалгыз бөлүкчө абалында эмес, бири-биринин ичине өткөн капас сыяктуу кичинекей чыбыкчалардан (trabeculae) турганын көргөн.

1866-жылы Швейцариялык инженер Карл Кульман (Karl Cullman) Фон Мейердин лабораториясын зиярат кылды. Анатомист Мейер Куллманга изилдеген сөөктүн бир бөлүгүн көрсөттү. Куллман сөөктүн үстүндө пайда болчу жүк жана басым таасирин төмөндөтө турган бир долбоорго ээ экенин байкады. Бул долбоор сөөктүн ичиндеги чыбыкчалардын адам тик турганда сөөктөргө таасир берген күч линиялары боюнча калыптанган болушу эле. Инженер Куллман ушул эле өзгөчөлүктү бир катар мык жана таяныч системасы менен камсыз кылууга болот деп ойлоду. Кийинчерээк Эйфель мунарасы курулуп жатканда, бул ойлорун ишке ашыруу мүмкүнчүлүгүн тапты.

Эйфель мунарасы да бел сөөгүндөгү сыяктуу ийри темирлер, металл мык жана таянычтардан турган аралаш бир капас өрүмү менен курулган. Бул өрүм урматында мунара шамалдын ийүү жана түртүү күчтөрү натыйжасында пайда болгон басымга оңой гана туруштук бере алууда.127


The latticework, copied from bones, has become one of the basic elements employed in construction techniques today. It requires fewer materials, and makes for a building framework that's both strong and flexible.


Many architects and construction engineers duplicate the internal structure of bone, which increases its load-bearing capabilities and provides enormous strength. Roofs can be built to cover large areas thanks to the use of ribbed structures similar to those in bone.

Өсүмдүктөрдөн Өрнөк Алынган Купол Долбоору

Курулуш жана архитектурада көбүнчө жайпаң жана түз чатырлар тандалат. Ал эми табиятта болсо мындай чатырларды көбүрөөк кыйшайып жайгашкан жипчелер абалында кезиктире аласыз. Мисалы, банан өсүмдүгү ушундай түзүлүшкө ээ. Архитекторлор жана курулуш инженерлери банандын мындай формасын колдонушуп «геодезиялык купол» деп аталган түзүлүш формасын иштеп чыгышкан. Геодезиялык купол урматында чоң аянттарды аз материал колдонуп жабууга мүмкүн болгон. Мындан тышкары, аянтча көп көлөмдө күн нуру ала алууда жана системаны монтаж кылуу абдан бат. Ошондуктан, бул түзүлүш теплица жана көргөзмө (жармаңке) аянтчаларын курууда колдонулуп жатат.

«Жалтырактардын» Купол Архитектурасына Өрнөк Болгон Долбоору

Сууда жашоочу организмдерден болгон «жалтырактар» жана диатомдор теңдешсиз бир архитектуралык каталог болуп саналат. Көп архитекторлор долбоорлорун бул жандыктардан таасирленип, даярдашууда. 1976-жылы Канаданын Монреаль шаарында ачылган ЭКСПО 76 жармаңкесиндеги АКШ павильону мындай түзүлүштөргө бир мисал. Павильондун куполу долбоорлонуп жатканда, «жалтырактардан» таасирленишкен.128

Аарылардын Уюктарындагы Жер Титирөөгө Чыдамкай Долбоор

Аары уюктарын курууда абдан маанилүү детальдар бар. Бул детальдардын бири уюктардын чыдамкайлыгы. Аарылар бири-бирине багытты сүрөттөп жатышканда, уюкта анчалык чоңдуктагы бир курулуш үчүн жер титирөө катары кабыл алууга мүмкүн болгондой титирөөлөр болот. Уюктун дубалдары бул кичинекей жер титирөөлөрдү өзүнө сиңирет. Nature журналы бул улуу түзүлүштүн архитекторлорго жер титирөөгө чыдамкай имараттарды курууда пайдалуу болоорун айткан. Кабарда Германиянын Wurzburg университетинин кызматкери Юрген Таутц (Jurgen Tautz) бул темада мындай дейт:

Уюктардагы титирөөлөр аарылар тарабынан жасалган кичинекей жер титирөөлөр сыяктуу, ошондуктан курулуштун буга кандай жооп берээрин көрүү абдан кызык. Титирөөлөрдүн сиңирилишин түшүнүү архитекторлорго имараттардын жер титирөөлөргө карата кайсы тараптарынын чыдамсызыраак болоорун аныктоодо жардамчы болот. Андан соң ал тараптарды бекемдей алышат же имараттардын кооптуу болбогон тараптарына зыяндуу титирөөлөрдү сиңире турган алсыз чекиттерди койо алышат.129

Булардан да байкалгандай, аарылар чоң бир усталык менен курган уюк – кемчиликсиз бир долбоор керемети. Ошондуктан, уюктагы мындай түзүлүш архитекторлорго жана илимпоздорго жол көрсөтүүдө, жаңы идеялар сунууда. Аарылардын уюктарын мынчалык кемчиликсиз кылышын камсыз кылган нерсе – бул эволюционисттер догма кылгандай кокустуктар эмес. Аарыларга мындай өзгөчөлүктөрдү, мындай таң калыштуу жөндөмдөрдү берген – бул чексиз илим жана кудурет ээси Аллах.

Жөргөмүш Торлорунан Өрнөк Алынган Архитектуралык Долбоорлор

Кээ бир жөргөмүштөр курган торлор бадалдардын үстүнө ташталган бир жапкычка окшошот. Жер боюнча жайылган тор бадалдардын учтарына карматылган чоюлган жипчелер менен кармалып турат. Мындай кармап туруу системасы жөргөмүшкө бекемдигин азайтпастан, абдан кеңири аянтты ээлеген тор жасашына шарт түзөт.

Бул кереметтүү ыкма чоң аянттардын үстүн жабуу максатында адамдар тарабынан көп курулуштарда тууралган. Мындай курулуштардын кээ бирлерүү төмөнкүлөр: Жедда аэропортунун ажылык терминалы, Мюнхен олимпиада стадиону, Сиднейдеги улуттук атлетика стадиону, Канада жана Мюнхендеги айбанат бакчалары, АКШда Денвер аэропорту жана Кэмбридждеги Schlumberger изилдөө борборунун имараты.

Жөргөмүштүн мындай ыкмаларды өз башынча иштеп чыга алышы үчүн көп жылдар бою инженерлик билим алышы керек болот. Албетте, бул мүмкүн эмес. Жөргөмүштөр курулуш статикасын да, архитектуралык долбоорлоону да билишпейт. Жөргөмүштөр курган торлор «Жаратылуу (креационизм) чындыгын» көз алдыга тартуулаган далилдердин бирөөсү гана.