Ben je benieuwd naar hoe je principes uit de natuur kunt gebruiken om efficiëntere of duurzamere ontwerpen te maken? Lees dan verder over biomimicry en laat je inspireren of ga aan de slag met een leuke DIY!

Introductie #

Hoi! Wij zijn Rémon, Noor, Daphne en Linda en wij zijn studenten van de Hbo Master Circulaire Economie op de HAN in Arnhem. Omdat wij alle vier veel van de natuur houden, maar ons ook graag bezig houden met innovatie en techniek, willen we mensen enthousiasmeren over het onderwerp Biomimicry! Het biedt namelijk de mogelijkheid om op een natuurvriendelijke manier te innoveren en tegelijkertijd hoogwaardige producten te ontwerpen.

Veel mensen worstelen met het vinden van innovatieve en duurzame oplossingen, terwijl de natuur al 3,8 miljard jaar evolutionaire kennis heeft opgebouwd. Biomimicry maakt gebruik van deze natuurlijke principes om ontwerpen te verbeteren en duurzamer te maken.🌿🐚🕸

Biomimicry is de wetenschap en techniek van het nabootsen van biologische vormen, processen en ecosystemen om innovatieve en duurzame oplossingen te creëren. De natuur heeft door evolutie bewezen wat werkt, wat passend is en wat blijvend is. Door deze strategieën te imiteren, kunnen we producten, processen en systemen ontwikkelen die duurzamer en efficiënter zijn. ¹

Een bekende toepassing van biomimicry is te vinden in de ontwikkeling van de Shinkansen-trein. Deze Japanse hogesnelheidstrein veroorzaakte voorheen een harde knal bij het verlaten van tunnels. Ingenieur Eiji Nakatsu haalde zijn inspiratie voor de oplossing hiervan uit de natuur:

• De gestroomlijnde neus van de ijsvogel loste het probleem van de harde knal op bij het verlaten van de tunnel.
• De vorm van de pinguïn leidde tot een efficiënte romp van de trein.
• De vleugelvorm van de uil inspireerde de gestroomlijnde vorm van de pantograaf (de connectie met de bovenleiding).

Dankzij biomimicry werd de trein stiller, sneller en energiezuiniger.²

Praktijkvoorbeeld #

Biomimicry wordt in de praktijk op veel manieren toegepast. Bij 3D-printtechnieken wordt bijvoorbeeld gebruikgemaakt van de honingraatstructuur voor stevigheid en de boomstructuur als support material. Toch zou biomimicry nog veel meer mogelijkheden kunnen bieden.

Een mooi voorbeeld hiervan is de Soft Seat van Lillian van Daal. Geïnspireerd door de structuur van plantcellen ontwierp zij een stoel die volledig uit één materiaal bestaat, waardoor complexe componenten overbodig zijn. Bovendien varieert de dichtheid van de structuur: het zitgedeelte is flexibel, terwijl de stevigheid precies daar zit waar het nodig is.³

Biomimicry in het ontwerpproces #

Design Thinking is een creatieve, iteratieve methode voor productontwerp. Biomimicry, geïnspireerd door natuurlijke evolutie, kan dit proces met duurzame en efficiënte oplossingen verrijken.

1. Empathize – Begrijp gebruikersbehoeften en onderzoek hoe de natuur soortgelijke uitdagingen oplost. Denk aan hoe dieren zijn geëvolueerd om te overleven of hoe planten efficiënt water reguleren. Deze inzichten kunnen helpen bij het ontwikkelen van mensgerichte ontwerpen.
2. Define – Formuleer het probleem helder en identificeer de belangrijkste ontwerpuitdagingen.
3. Ideate – Laat je inspireren door de natuur om innovatieve oplossingen te genereren. Bijvoorbeeld, aerodynamica bij vogels kan leiden tot efficiëntere en snellere voertuigen en de structuur van een haaienhuid kan wrijvingsarme materialen opleveren. Neem deze principes op in het vervullen van functies van jouw productontwerp.
4. Prototype – Ontwikkel en test modellen (3D-printen).
5. Test – Evalueer en verbeter het ontwerp op basis van feedback en iteratie.

Een voorbeeld en een DIY #

Biomimicry is gemakkelijk zelf toe te passen in je eigen ontwerpen en ideeën. Zo kun je bijvoorbeeld deze telefoonhouder 3d-printen in het Fablab! De telefoonhouder is ontworpen met een simpele constructie van twee plaatonderdelen. Doordat er gewerkt is met een honinggraad ontwerp, vormen de twee plaatonderdelen een zeer stevig model. Wanneer je de honinggraad weg zou laten, zouden de onderdelen hun stevigheid verliezen. Doordat er gewerkt wordt met plaatonderdelen is het gemakkelijk en snel te produceren, en in dit geval te 3d-printen. Klik hier voor de link naar de telefoonhouder ontworpen door Jan Štech op printables.

En nu jij! #

Hoe leuk is het om biomimicry toe te passen in je eigen ontwerpen?! Ontwerp bijvoorbeeld je eigen telefoonhouder en denk na over hoe jij biomimicry toe wilt passen. Om de telefoonhouder te maken, kun je verschillende productiemethodes in het Fablab gebruiken. Één van die manieren is 3d-printen. De volgende stappen helpen je een handje op weg in het proces:

1. Begin allereerst bij het bedenken van de functies van jouw ontwerp. Wil je mechanismes toevoegen? Moet de telefoonhouder op je bureau staan of in de auto? Misschien wil je een multifunctioneel design voor meerdere apparaten?
2. Welke functies herken je van principes uit de natuur? Pas deze toe in je ontwerp: biomimicry!
3. Bedenk hoe je dit ontwerp wilt realiseren. Laser snijden? 3d-printen? Of houtbewerken? Pas je ontwerp aan op de gekozen methode en vraag eventueel een medewerker om hulp met de open-inloop!

Om op een makkelijke en toegankelijke manier een honinggraad structuur toe te passen in je ontwerp, zoals in de telefoonhouder hierboven, kun je gebruik maken van de volgende methode:

1. Ontwerp je product/telefoonhouder in 3d-software naar keuze en denk hierbij na over de functies die de telefoonhouder moet bezitten. Voor deze methode dient je ontwerp te bestaan uit plaatmateriaal.
2. Exporteer je 3d-file als STL en plaats je ontwerp in een ‘Slicer’ naar keuze (bijv. Cura).
3. Klik op ‘infill’ en selecteer ‘honeycomb’. De binnenkant van je telefoonhouder wordt nu gevuld met deze sterke structuur!
4. Wanneer je de honeycomb zichtbaar toe wilt passen in je ontwerp, kun je de top- en bottomlayer uitzetten. Hierdoor slaat de printer deze lagen over en wordt de infill zichtbaar!