Buluşlar Tekerler Radar Sonar Gibi Buluşlar

Münih Olimpiyat Stadı’n n tavanı, örümceğin “örfü”<ft-nen ağından esinlenilerek A a-pılmıştır. Böylece tavandaki çeşitti gerilimler eşbölüşüm, ü olarak dağıtılmıştır.

Doğanın kendine özgi i bulu kaynaklanan yapıtların iolluğ kopya etme yönteminin ön emini çimde sergiler. Botanik \ bcıhçc birkaç yaşambilgisi gözle; ninde i çıkarılabilir: Gerçekten, I cuşu y ğı, daha da öte örümceği b ile kop
çoğu kez insanın kendi ba buluş yapabileceğine in yararlı olabilir.
fina dt
m malı
.rmdtın doğayı rpıct birindeki u sonuç ia balı-etmek, ı iyi bir ain da ıcı
Plerre ROSSI M
Tekerlek, radar, sonar, elektrik [ >ib bulu ir
canlı türlerinin çok eskiden be i kııllanc ı:l;
uygulamalarıdır. Bunların anlaşılmas, ancak s:
cek bir süre önce olmuştur. Bilim ,d,«uları, m:
umutlu ile, li.iyv.im.il vo bilkısrl y.ıpılj ı -i- İmim n
gerçekte r rı ilkelerin sayı lal ile pya ctf >.’!• ı ıjley:
iden ortaya çıkarılmış olması, asline
r, denizaltılarının daha hızlı yol almal js balığı derisinden esinlenilmiş bir I New York itfaiyecileri, uzun zamar nıç sularına, alabalığın çıkardığı jet ‘in ilkesine dayanan ve hortum ağız tırmaya yarayan, yolioks adı verilen ‘akın gelecekte uçakların kanat uçla ırından esinlenilen bir değişikliğe uğ jkavemet kayakları, kimi yılanların rının yapısından esinlenilmiş kaymaî ılacaktır.
:r ve başka pek çoğu, geçtiğimiz yıl ide açılan ’’Doğanın Buluşları ve sergide sunulmuştur, ıi Müzesi’nde profesör olan Yves C< Kresling’in tasarladığı bu sergi, bul rınkinden çok eski olan doğanın üst Düşünen ilk insandan (Homo sap |:a bir milyon yıl geçmiş olmasına k dört milyar yıl önce ortaya çıkmıştı nce var oluşlarından yararlanan vo ıak ya da yitip gitmek sorunuyla kar ..ıınl.ıımı MirdiıniH’k içki /mtınlıı dıı/t
uzun zaman yalnızca kendisinin buluş yapabileceğine inan-tır. Çünkü eğitimle biçimlendirilen beyinlerin geliştirdiği tik problemlere bir bakterinin ya da bir serçenin ilebileceğini” düşünmek zordu. Fakat canlının da kendi tığı ve yapıları vardı; sonuçta birinde zekâ, diğerinde m sağlayabilme söz konusu idi.
Canlılar dünyasından teknolojik amaçla yararlanmak ıs n bilim dalına biyonik denir. Bu bilim dalının resmen ışu Ohio’daki Dayton’da I960’da A.B.D. Hava Kuvvet nin düzenlediği ve biyologların, mühendislerin, matema-lerin, fizikçilerin ve psikologların katıldığı bir kongre ile ıştur. Biyonik sözcüğünü, A.B.D Hava Kuvvetleri’nin tıb-tay ve havacılık bölümünde çalışan ve kongrenin baş-ğını yapan Jack E. Steel bulmuştur. Bugün, S.S.C.B de ınya’da, A.B.D’de biyonik alanında uzmanlaşmış kurumlar
T.
Doğa tam olarak anlaşılmış değildir; biyoniğin ise, evil bilim olacağı ileri sürülmektedir. Birçok bilim dalı, in-özgü buluşlardır. Fakat bu durum, doğadan kaynakla-eknik başarıların saygınlık kazanmasını engellemez. Üs-doğanın daha erken tamnmâş ve böylece daha önce an tekniklerden yararlanılması, insanlığın daha hızlı iler-iini sağlayacaktır.
“ekerlek ilkesinin bulunuşu bu ilerlemeye bir örnektir, “leğin kökeni çağdaş insanı sürgit büyülemiştir ve gelişi-ilk aşamalarını anlatmak için, çoğu kez birbirleri ile n birçok kuram yayınlanmıştır. Oysa şimdi, tanıdığı-n eski tekerlekli araba tasarımlarının Mezopotamya’-Jruk kentinde ortaya çıkarılan dört bin yıllık kil yap-üzerinde çizili bulunanlar oldukları, yeni buluşların ışığı a, iyice anlaşılmıştır. Bu arabalar, iki silindir üzerine ılmuş olan ve yatay durabilen bir düzlemden oluşmuş-ngilin bulunuşu ile daha da olgunlaşan bu yeni taşıma iİ, o zamana dek kullanılagelen kızağın yerini almıştır, uşkusuz, tekerleğin bulunması, birçok yüzyılın düşün-geçmesini ve birçok zekânın birleşmesini gerektirmiş-ysa doğada, tekerlek düşüncesinin doğmasına neden cek, Güney Afrika’daki Namibya çölünde yaşayan ve güzel (White lady) denen bir örümcek vardır. Prof. iu, bu çölde görevli olduğu sıralarda, bu küçük böce-k yüzeyleri öbür örümcekler gibi dört çift ayağı ilede-kapaklarının üzerinde yuvarlanarak indiğini gözlemle-Örümcek bacaklarını katlamakta; böylece bir sekiz-da hemen hemen bir daire biçiminde bir yandan gö-kıuanmaktadır. Örümceğin bedeni bu dairenin mer-
■ bulunmaktadır; bacakları ise, dairenin yarıçapları duladır. Eski zamanlarda, insanların tekerleği tasarlamak *y,ı/ güzelden esinlenme olasılıklarının hiç olmadığı ı, çıınkü tekerlek, Namibya çölünden binlerce kilo
fi©ıjm çarşısının çeıfaı bir tut <wrtr’ift’ kabuğunun hemen hemen kopyacıdır
metre uzaklıktaki Mezopotamya’da ortaya çıkmıştır.
Biyoniğin resmen doğuşundan çok önce ortaya çıkan en eski örnekler arasında en tanınmış olanı, Leonardo da Vinci’nin 1505 yılında tasarladığı ilk uçan makinadır. Not defterinde, Leonardo da Vinci, yalnızca yarasaları taklit etmesi gerektiğini, çünkü yarasalarda kanat iskeletinin zar biçimli deri ile kaplanmış olduğunu ve böylece kuvvetlendirilmiş olduğunu belirtmiştir. Ve makinasından bize kalan taslak, güçlü uçuşlu büyük bir yarasa olan etkanat kuşu ile çarpıcı bir benzerlik gösterir.
Bu makinanın yapılıp yapılmadığını ve bir gün uçup uçmadığını bilen yoktur. Bununla birlikte, uçmayı başaran ilk uçağın da esin kaynağı, yine yarasa olmuştur Clément Ader’in E’ole’ü. Ader, titiz bir özenle, bir etkanat kuşunun iskeletini ölçmüştür; ve uçağın çatısı için uzun lifli Vosges çamı kullanarak, kuş iskeletini büyük ölçekte yeniden kurmuştur. Çam, küçük yapraklar biçiminde kesilip, fıçı yöntemi ile birleştirilmiştir. Ader böylece, içi oyuk ve hafif borular elde etmiştir. Boruların daha sağlam olması için de içlerine düzgün aralıklarla yine çam tahtasından civatalar tutturmuştur. Yarasanın kemiklerinin de içleri oyuktur; ayrıca bu kemikler, pek çok sayıda kemik halkalar ve kirişlerle kuvvetlendirilmiştir.
I890’da uçan bir makina tasarlamak için yarasadan esinlenmek yararlı olmuşsa da kuş biliminin, uçaklarımızın niteliklerini iyileştirebileceği pek de açık değildir. Bir uçak ya da kuş kanadının, üzerine oturduğu havadan daha yükseğe
‘ . . £<}« akhahJ kamt tenm lw fim patmMan g7l
■mu kjnjtldnnm btiffuk burgfn ım« g/ü ydpıı/’Jr itir. Küçük resimde ise körük biçiminde t<ıti}ilmı$ bit motk’I 1österıtnit>tır.
do|ru çekildiğinin saptanması ile, mühendisler şu sonuca ılaş-mışlardır.: Kanadın üst yüzeyinde var olan alçak basınç, kanadın alt yüzeyinden gelen havanın emilerek yukarı çeki) nesine neden olur. Böylece, uçağa enerji yitirten büyük bir :ers akıntı biçiminde bir burgaç doğar. Havacılık araştırmalarında, akbabaların incelenmesiyle, onların uçarlarken, tele derini (kanatlarının uçlarında yer alan büyük tüyler) bir elin parmakları gibi açtıkları görüldü. Yapımcılar, bu gözlenin sonucunda, akbabanın kanat uçlarını kopya ederek, metalden küçük kanatçıklar yapmak ve bunları körük olarak s na-mak düşüncesini edindiler. Bu aygıtın bir dizi küçük buıgaç doğmasına yol açtığı ve önceki büyük burgacın yerini ; lan bu burgaçların daha az zararlı olduğu kanıtlandı. Şimdi bu küçük kanatçıkların, uçaklarının kanat uçlarına uyarlanması düşünülüyor.
Kuşların uçuşunun incelenmesi, yakın gelecekte uçak kanatlarının yapısına önemli başka bir değişiklik daha get irecektir. Bu değişiklikten ilk yararlanacak aygıt, değişken jeo-metrili bir Amerikan avcı uçağı olan F-l 11 olacaktır. Bu uç, ğın kanatlarında, yönü değişebilen hareketlerle uçağın sağa ya da sola dönmesini sağlayan ve yüzgeçler diyebileceğimiz kanatçıklar artık bulunmayacaktır. Uçak, dönüşlerini, kuşl. rın yaptığı gibi, kanatlarının biçimlerini, kanadın yandan gerü-len eğriliğinin artması ya da azalması biçiminde, değiştire rek yapacaktır. Yön değiştirirken, klasik yüzgeçli kanatları elan uçağın geçici dengesizliklere düşmesine karşın, kanadın )ansal eğriliğinin değişmesi ile sağlanan üstünlükten yarar I, na
liilHMi
icnejjınde olacaktır. Bilgisayar, aldığı bilgilere göre, kanatla mı eğriliğini en uygun biçimde değiştirebilecektir.
Su içinde yer değiştirmeye gelince, bu hareket, yunus balığının incelenmesi ile geliştirilmiştir. Gerçekten, bu deniz memelisi kasılan kaslarının kuvvetleri ile bilim adamlarını uzun sure şaşkınlığa düşüren çok büyük hızlarla yol alır. Bu hızlar tiyle büyüktür ki, bir sıvı içinde hareket eden gövdenin oluşturduğu burgaçları “silinebilmektedir”. İki yüzeyinin de kusursuz simetrik olarak dışbükey olması, yunus balığına ideal hidrodinamik biçime çok yakın bir gövde yapısı sağlar. Yine de, bu gövde yapısı, hayvanın bedeni çevresindeki kusursuz ikışı tek başına açıklayamaz. Söz konusu kusursuz akışın gi-
ii, yunus balığının derisinde düğümlenmiştir. Bu gizin çözümünü, A.B.D’de yerleşmiş olan Alman bilim adamı Max O. Kramer yapmıştır. Yunus balığının derisi üç katmandan olu->ur: Dıştaki katman incedir ve çok esnektir; içteki katman alındır, katmana plastik kıllı bir fırça görünümü veren ve ^ine esnek olan çomaklardan kumludur; katmanların üçün-:üsü olan ortadaki ise, süngerimsi bir maddeden yapılmışım Böylece, son hızla yüzen yunus balığına değen bir burgaç oluşmaya başladığı zamarifdtş deri, burgacın neden olduğu aşırı basıncı iç katmanlara iletir ve iç katmanlar bu aşırı basıncı söndürürler. Doğan burgaç, böylece büyümeye zaman bulamadan yitip gider.
Bu buluştan yararlanan Amerikalılar, yunus balığının derisini kopya ederek, kauçuktan bir deri tasarladılar. A.B.D ve Rus torpilleri ve küçük denizaltıları, bu örtü ile kaplanmış olmalıdırlar; böyle olduğu, onların daha hızlı yol almalarından anlaşılmaktadır (Askeri bir giz olduğundan, yapıları açıklanmamaktadır). Yakında büyük nükleer denizaltılar da böyle bir kaplama ile donatılabileceklerdir.
Biyoniğin son zamanlardaki en göz alıcı yeniliği ise, yapay fotosentezin gerçekleştirilmesi olacaktır. Yapay fotosentezden beklenen, sudan hidrojen elde edilmesidir; böylece teknolojik uygarlığın gereksinimleri için zorunlu olan enerjinin elde edilmesinde, tükenmez bir enerji kaynağına kavuşulmuş olacaktır.
Her su molekülünde (H20’da), bir oksijen atomu başına iki hidrojen atomu bulunur. Ancak, hidrojeni sudan çıkarmak için enerji gereklidir. Verimliliği sağlamak için de, bu enerjinin çok ucuz olması gerekir. Bu bakımdan yararlanabileceğimiz tek enerji kaynağı güneştir. Öncelikle Strasbo-mg’daki Louis Pasteur Üniversitesi’nden Prof. Jean-Marie I elin, sonra da A.B.D’den, İsviçre’den, İngiltere’den, İsrail’den vc Japonya’dan çok sayıda bilim adamı, güneş enerjisi konusuna eğilmektedirler. Deneylerinin ilkesi, suda çözün-ımış kimyasal bir maddeyi ışığın etkisine bırakmaktır; söz konusu madde klorofilin görevini yapacak olan rutenyum (Sey-ıck bulunan platin grubu bir metal) tribıpırındır. Bu, foto-
Tatlı su örümceğinin ağından esinlenilerek yapılan bir denizaltı köyü projesi. Örümceğin bu su geçirmez ağı, hayvanını yaşamını sürdürmesi için gereKen hava ve besini de içinde taşımaktadır. Denizaltı evlerinde, ağın yerini cam alacaktır.
duygun bir maddedir; başka deyişle, ışık ışınlarının taşıdığı fotonlarla uyarılabilir. Böylece bu maddeden çıkan elektronlar H* protonları üzerinde tutunarak, hidrojen molekülü oluşmasını sağlarlar. Bu H‘ iyonları (yani protonlar) gibi. OH’ iyonları da suyun doğal ayrışmasından ortaya çıkarlar. Araştırmacılar, eskiden beri sudan az miktarlarda hidrojen elde edebilmişlerdir; şimdi ise, deneyleri başarıya ulaştığında daha bol olarak elde edebileceklerini umuyorlar.
Hayvansal ve bitkisel biyolojik biçimler, model olarak mimarların da işlerine yardımcı olmaktadırlar. Çünkü milyonlarca yıl boyunca gelişmiş olan bu yaşayan biçimler, en etkin yapılardır. Doğal Yapıları Araştırma Merkezi’nin kurucularından olan, Akademi üyesi mimar Jacques Couelle, atkuyruğu bitkisinden (oyuk gövdeli bitkiler) esinlenerek yeni bir tip tuğla tasarlamıştır; bu tuğlanın kırılma dayanıklılığı, 1200 kg’dır ve aynı maddelerle yapılmış klasik tuğlaların kırılma dayanıklılığının dört katıdır. Paxton adlı bir Ingiliz bahçecisi, Amazon kökenli nilüfergillerden Victoria amozo-nica’ları korumak için hafif ve saydam büyük bir seradan ya-
HJ
itil İM »um İÎHNİH
Bu aydan başlamak üzere hei sayın Dereceğimiz bu köşemizi hazırlarken, okı rımmn matematik ve fizik alanlarındaki < limsel düşünce doğrultusunda yönlimdirm nuçta ortaya çıkacak başarılı çalışmaları dirmeyi amaçladık. Önümüzdeki sayılarım, ¡ayacağımız bu ödüller, belirli sınırlar içi mayıp, sayıdan sayıya değişebilecek, özt rekli başarılı olan okuyucularımız için d boyutlarda düşünülebilecektir.
Matematik ve fizik dallarında ayrı at ı lendirilmek üzere her sayımızda yer ala: soru, büyük bir üniversitemizin öğretim ı den oluşan iki ayrı ekip tarafından hai‘ Bu sorulara göndereceğiniz yanıtlı nn det meşini de yine aynı ekip yapacak.
Soruların yanıtlan ve değerlendirin rı (ödül kazanan okuyucularımızın duy • iki ay sonraki dergimizde yer alacak, th
MATEMATİK SORULARI:
1) f(n, m) ile tanımlanan fonkslyo
= 0, 1, 2,…..için aşağıdaki koşı
f(n, 0) = n + 1 f{0, n + T) = f|t, n| f|n + 1, m + 1) = f|
Bu fonksiyon için f|4, 4) değeri
jlları1
f|n, m ni hes.
2)Bfr ABC üçgeni ile bu üçgenin I üzerinde bulunmayan bir P nolı tası v : nln BC, CA ve AB kenarlarına çıöre s’ ı sırasıyla A’, B’, ve C’ olsun. AV B’ ve ; larından geçen çemberin merkesi Q ise sının PAB açısına eşit olduğunu gös t FİZİK SORULARI:
1J Yerden 365 metre yüksekte bh dıman uçağı, saniyede 110 metrelik b* re paralel olarak uçarken aşağı daki i i doğru roket atıyor. Roketin uçiığa go ı niyede 60 derece aşağıya doğrıı yöne l ket, yerdeki beton zeminle elastik bir < yapıp sekiyor. Roket İle zemin araşır ı tünme katsayısı 0.5 ise, roketin ilk dt 1 den ne kadar uzağa düşeceğini bulun
rarlanmak isterken, bu bitkinin yapraklarından bol • del, Londra’daki Kristal Palas’ın yapımına ıs olmuştur.
Suda yaşayan mikroorganizmalar olan ışınlılr meler (silis kabuklu, hareketli, birgözeli suyosıı çekten eşsiz bir mimari yapı zengiliği katoluğu o Işınlılar ve diatomeler, 1976’daki Evrensel Mcr (Exposition Universelle de Montréal)’da’kı Am. nunun planlarının yapılmasında model olmuşlar, lerde eğrilikleri olan (dalgalı saç tipindek’I k,ıf,
ya
:utn
ti t’İ s so ilen açık
kat ; $ü ^¡enk
■ğer
kişeı
e/m
ücak
ndir
uçta
mı)
jzerı/ı
rı.rtı
sın
), İT
,rını;ı’ a ilet’ “Or. I Ikli” ‘oletit C aç iz.
nbar
Jja y< îdi;! ı Zl MI’ r. Ro ıışr.1
i SÜI
«j ye (Ye”
iği II ‘
<ayn
Jl
:: dia ‘)■ ? jrurl ,ıl Fi,
^ pav !ıt )/• h.ıy
ası için gerekli zamanı goz onunae luidran, yi fazla uzun bulmayacağınızı umarız, utlarınızı göndermeden önce, özellikle dik-nanız gereken noktalan aşağıda belirterek, paralel olarak gelişecek ve biçimlenecek İÜ SORULAR” köşemizde tüm okuyucula-başanlar dileriz.
ARIMIZDA DİKKATE ALINACAK HUSUSLAR : l~~*~~**”itlannızı, dergimizin çıktığı aym en geç sine kadar bize göndermelisiniz. (Aym 20-len sonra elimize geçen yanıtlar erlendirilmeyecektir). ıtlannızı, mürekkepli kalemle ve kitap fleri ile yazmalı, yazı, rakam ve şekiller-silinti yapmamalısınız, ıtlannızda, ad ve soyadı, adres, öğre-ve meslekle ilgili bilgileri kesinlikle rimelisiniz. Zarfın üzerine “ÖDÜLLÜ \ULAR” sözcüklerini yazmalısına.
İvmesini I0m/s2 kabul ediniz.
Kütlesi m olan bir q yükü, V gerilimi ile lırılarak hızına dik yönde, tekdüze, B şid-s bir magnetik alan bölgesi içine giriyor, ölge İçine, şekilde görüldüğü gibi iki pa-îtken levha konmuş bulunuyor. Levhasındaki mesafe d ve gerilim ise V’ olarak ş. Yükün ilk hızı değişmeden levhalara olarak magnetik olan bölgesinden çıka-için x mesafesini ve V’ gerilimini verilen ükler cinsinden saptayınız. |B alanı, say-dışarı doğrudur ve yükü levhalar arası-abilecek büyüklüktedir).
istiridye gibi) kabukları, çok büyük basınçlar ıç ın az kalınlıklı vanaların yapılmasını sağlamıştır tşısının yapımında model olmuştur; kimi orunv rilme ve zorlamalara titizlikle yanıt veren ağla deki olimpiyat stadının yapılışında, büyücülere kopya edilmiştir.
¡açası, doğa son sozünu söylemiş değildir 0 nleyelım.
srde dengeli kalabileceklerdir. Böyle b tirmek için NASA, Boeing firması v tleri uçağa yerleştirilmiş bir bilgisayarda biçim değiştirme yeteneği taşıyan, car S;snek bir kanat tasarladılar. Söz konuş