מאת: גילת בריל מראיינת את ד"ר יעל הלפמן כהן.
חיקוי תכונות של יצורים חיים פותח עולם שלם של חדשנות ויזמות, יחד עם ערכי שמירה על הטבע וקיימות. בעיניים ביומימטיות מקבלים הערכים הללו משמעות מעשית, אפילו דרך חיים. ההטמעה של ענף הביומימיקרי בחינוך והוראה נראית מבטיחה. ד“ר יעל הלפמן-כהן היא מהנדסת שרואה בענף זה פתח של עידן חדש. בריאיון היא פורשת את החזון של ארגון הביומימיקרי שהיא מנהלת, ומשאירה הרבה מקום לאופטימיות.
מה זה ביומימיקרי?
ביומימיקרי, או ביומימטיקה, הוא ענף העוסק בחקר של מערכות ביולוגיות ואקולוגיות על מנת להעביר את הידע על המנגנונים במערכות אלה לעולם הטכנולוגי. הרעיון העיקרי בענף הוא שבטבע יש פתרונות מדהימים לצרכים שונים, ולכן כדאי מאוד לבדוק אותו כמקור ידע, כמרחב למציאת פתרונות – לפני שממשיכים הלאה בתהליך פיתוח מוצרים. אחד היתרונות הטמונים בביומימיקרי הוא הרב-תחומיות. כל חיבור בין ידע ביולוגי לידע הנדסי יכול להוליד שאלת מחקר כלשהי בהתאם ליישום שבו מתעניינים. למשל, בהקשר של חומרים חכמים, של תנועה ומודלים של תנועה, וכן: טקסטיל, אנרגיה, מכניקה, אופטיקה, אדריכלות – במגוון נרחב של תחומים. מה שיפה בענף הזה הוא שהחדשנות היא רב-תחומית, חוצת תעשיות ומגיעה לכל תחומי החיים. זה מה שהופך את התחום למושך בעיני כל כך הרבה אנשים, כי כל אחד מוצא בו ענין מנקודת מבטו. תני לי תחום ואספר לך על החדשנות הביומימטית בתחום הזה.
מה הקשר בין ביומימיקרי לשמירה על הסביבה ?
יש מחקרים ביומימטיים שבהם מפַ תחים כלים ושיטות שיאפשרו להשתמש בעקרונות הקיימּות בטבע כדי לנהל תהליכים של קיימות בתעשייה. כך למשל, מערכות בטבע מבוססות על עיקרון ”מעריסה לעריסה“, לפיו, חומרים בטבע זורמים בצורה מעגלית, מזינים מערכות ביולוגיות אחרות או מתפרקים וחוזרים כמשאב לסביבה. בטבע, זבל הוא מזון. מהנדס יכול לתכנן מראש מוצרים שבסוף חייהם יתפרקו לרכיבים שיתווספו למעגל הטכנולוגי או למעגל הביולוגי ויזינו את הטכנולוגיה או את הטבע. נוסף על כך, תהליכי הייצור בטבע מתקיימים בסביבת החיים. בסביבה כזאת אין שימוש ברעלים,בטמפרטורות גבוהות במיוחד, או בלחצים גבוהים כמו בתעשייה, כי החיים לא ישרדו אותם. ולכן שווה ללכת וללמוד מהעכביש, למשל, איך הוא מייצר חומר החזק פי שישה מפלדה, בלי להכניס את החומר לתנור ולחמם אותו באלפי מעלות, כפי שמתבצע היום בתהליך ייצור פלדה; או ללמוד מהצדפה הכחולה איך היא מייצרת דבק שמאפשר לה להידבק לסלעים מתחת למים בלי להשתמש ברעלים שאנחנו משתמשים בהם בתעשיית הדבקים; או ללמוד מצדף האבלון איך מייצרים חומר קרמי החזק יותר מקרמיקות, בלי להכניס אותו למכבשים בתהליך הייצור.
איך נוצר רעיון ביומימטי?
בשנים האחרונות מושקעת הרבה עבודה בקידום המתודולוגיה של הענף, בגלל שזו דיסציפלינה בהתהוות, והמתודולוגיה חסרה. מטרת הכלים והשיטות המפותחים היא לאפשר תהליך ביומימטי שיטתי. איך אנחנו גורמים לכך שהמהנדס שראה שלדג צולל למים בלי להתיז טיפות לכל עבר, והפך את מבנה המקור שלו למודל מבני של קטר, יגיע לשלדג בצורה שיטתית ולא במקרה? אנחנו לא יכולים לסמוך על המזל, לצאת לטבע ובמקרה לראות משהו. בדיוק בזה מתעסק היום העולם האקדמי של הביומימיקרי: פיתוח שיטות לניהול התהליך שיאפשרו למצוא אורגניזם אחד בין מיליונים של אורגניזמים, המדגים פתרון מתאים לבעיה מסוימת. לאחר שכבר נמצא פתרון אפשרי – חשוב לפתח שיטות שיסייעו לזקק את הידע הרלבנטי לפתרון הטכנולוגי, ההנדסי. מכיוון שיש כאן שתי דיסציפלינות שונות האתגר המרכזי הוא לגשר על הפער בין הביולוגיה להנדסה ולמצוא שפה משותפת בעלת משמעות בשתי הדיסיפלינות. כך למשל, לחשיבה מערכתית-פונקציונאלית יש משמעות בביולוגיה ובהנדסה. בשתי הדיסציפלינות יש מערכות ולהן פונקציות. דוגמה נוספת היא חשיבת תכנון ( Design thinking) ותהליכים שמתרחשים בתכנון. כמו כן, יש לפתח תהליך שיטתי של העברת ידע מביולוגיה להנדסה, הנתמך בשיטות למידול והפשטה, שיטות חיפוש חכם במאגרי מידע ביולוגיים להפקת מידע (Data mining) ומאגרי מידע ביומימטיים במיוחד למטרות האלה.
קישור להמשך קריאה.