ביומימיקרי - אקדמיה ותעשייה

הכנס נערך כשיתוף פעולה בין ארגון הביומימיקרי הישראלי, לשכת המהנדסים, בית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר והמעבדה לביומימיקרי בבית הספר.

מטרת הכנס הייתה לעורר סקרנות, שיח ושיתופי פעולה מחקריים ויישומיים בין ביולוגים למהנדסים בתחום הביומימיקרי (השראה מהטבע וחיקוי הטבע) כמנוע חדשנות, על מנת לקדם מחקרים ופיתוחים ביומימטיים בישראל.

במסגרת הכנס הציגו חוקרים מתחומים וממוסדות אקדמאיים שונים בישראל, מנגנונים ביולוגים מרתקים בעלי פוטנציאל הנדסי יישומי, ומחקרים ופיתוחים ביומימטיים שמתבצעים בשיתוף פעולה רב-תחומי. הוצגו פיתוחים שנמצאים בשלבי מחקר שונים וכל כאלו שכבר הושקו כמוצרים בשוק.

תחומי המחקר והיישום כוללים את מגוון האפשרויות הרחב שבין פיתוח חדשני המבוסס על קבלת השראה מהטבע (bio inspiration)  ובין פיתוח מערכות שהן חיקוי ממשי של מערכות ומנגנונים בטבע (bio mimicry). לדוגמה, פרופ' אמיר איילי, ראש החוג לזואולוגיה באוניברסיטת תל אביב, הציג שיתוף פעולה ביולוגי הנדסי לפיתוחים טכנולוגיים בהשראת החגב, שכללו פיתוח רובוטים זעירים שמחקים את מנגנוני התנועה והקפיצה של חגבים. כשלב במחקר, מתוכנן שילוב הרובוטים בקבוצת חגבים כדי לבחון האם יצליחו להשתלב בנחיל החגבים ולפעול יחד בתיאום.

המחקרים מבוססים על שיתופי פעולה בין חוקרים ממגוון תחומים כמו זואולוגיה, לימודי הסביבה, הנדסה מיכנית, מתימטיקה, רפואה ועוד.

תוך התבוננות בתהליכים ובהתנהגות בעלי חיים בטבע, מתגלים היבטים שמעידים על יכולות ייחודיות. מחקר יכול להוביל לתגליות ולתובנות מרתקות וברות יישום. ד"ר מריאן פלוטקין מהטכניון הציג מחקר שהחל בהתבוננות בהתנהגות הצרעה, והתגלית שיש לה יכולת לקלוט אנרגיה סולרית באמצעות פיגמנטים ולהפוך אותה לזרם חשמלי ולאנרגיה שמשמשת את הצרעה לביצוע פעולות כמו חפירה. לימוד זה איפשר לפתח אב טיפוס ללוחות סולריים מבוססי פיגמנט לייצור זרם חשמלי.

בהרצאה של פרופ' אמריטוס דניאל וייס, מהפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל וראש התכנית למערכות אוטונומיות ורובוטיקה בטכניון, הוצגו פיתוחים חשובים בתנועה ובתעופה שמבוססים על השראה מהטבע. הנסיונות לחיקוי מלא של תעופת ציפורים לא הצליחו אבל השראה מתעופת ציפורים הובילה לפיתוח פתרונות חשובים ושימושיים כמו כנפונים בקצות כנפי המטוס. לימוד דרך המעוף של דרורים הוביל למחקר מעניין ליישום בדאונים וטיסת מבנה של להקת ציפורים הראתה שאפשר לחסןך 16%-25% באנרגיה באמצעות טיסה במבנה.

פרופ' יהודה בניהו, פרופסור לביולוגיה ימית במחלקה לזואולוגיה וראש התכנית הבינלאומית לתואר שני בבית הספר ללימודי הסביבה ע"ש פורטר, אוניברסיטת תל אביב, הציג השראה ביומימטית מהים. לדוגמה, התגלית של סיבים אלסטיים חזקים באלמוג הבצקנית. נמצא דמיון מרתק בין הסיבים באלמוג הרך לסיבי קולגן בליבם של יונקים. שיתוף פעולה עם הפקולטות להנדסה ולרפואה הוביל לפיתוח סיבים בעלי שימוש אפשרי ליישומים רפואיים באורתופדיה, השתלת רצועות, דיסקים מלכותיים וריפוי צלקות ברקמת לב.

ההתבוננות בטבע ולימוד של דפוסים, תהליכים והתנהגות של בעילי חיים ושל צמחים מאפשרת גילוי תבניות כמו מבנה הליקלי, מבנה משושה (כוורת דבש), סיבים, מבנים קפיציים ועוד. מהמקרים הפרטניים עולים עקרונות ותבניות שניתנים ליישום בהנדסה, ארכיטקטורה, רפואה ובפיתוחים טכנולוגיים מגוונים.

​

תכנית הכנס