Джанин Бенюс: Биомимикрия в действии

Если бы мне довелось открыть то, что скрыто от нас, по крайней мере в современной культуре, то это было бы то, что мы забыли, то, что мы когда-то знали также хорошо, как собственное имя. Это то, что мы живем в осведомленной вселенной, что мы часть удивительной планеты, и что нас окружает гениальность.

Биомимикрия — новая дисциплина, которая старается научиться у этой гениальности, найти в ней советы для себя, конструкторские советы. Вот где я живу. И здесь же находится мой университет. Я окружена гениальностью. Мне ничего не остается, как просто помнить об организмах и экосистемах, которые знают, как изящно можно жить на этой планете. Вот что я бы попросила вас запомнить, если вдруг снова забудете. Запомните одну вещь. Это случается каждый год. Всегда сдерживает обещания. Пока мы заняты спасением банкротов, это произошло. Весна.

Представьте, как можно спроектировать весну. Представьте, как всё должно быть скоординировано. Вы думаете, что TED сложно организовать. (Смех) Правда же? Только представьте, а если давно этим не занимались, тем более представьте. Представьте, как нужно распланировать всё по времени, скоординировать, без законов, спущенных «сверху», без всяких стратегий и протоколов об изменении климата. Это происходит каждый год. Много хвастовства. В воздухе витает любовь. Много грандиозных открытий. У живых организмов, я вам точно скажу, все приоритеты четко расставлены.

Мой сосед держит меня в курсе на этот счет, потому что он проводит большую часть времени на спине, разглядывая все эти травы. Однажды он подошел ко мне, в 7 или 8 лет, он подошел ко мне. У меня было осиное гнездо, которое я оставила во дворе прямо около двери. Большинство людей сбивает их пока они маленького размера. Но меня оно завораживало, потому что это похоже на стильный итальянский форзац книги. Он пришел ко мне и постучал в дверь. Каждый день он приходил, чтобы показать мне что-нибудь. И стучал, словно дятел, в мою дверь, пока я не открою. Он спросил меня, как я сделала такой дом для ос. Так как он никогда не видел такого большого дома. Я сказала ему: «Знаешь, Коуди, вообще-то осы сделали его сами». Мы вместе стали его рассматривать. И я поняла, почему он так подумал — это было настолько красиво сделано. Настолько архитектурно. Настолько точно.

Но я вдруг подумала, как же он, такой маленький, а уже успел поверить в этот миф, что если что-то хорошо сделано, то значит, это сделали мы. Как же он не знал всё что мы забыли — что мы не первые, кто умеет строить. Не мы первые научились перерабатывать целлюлозу. Не мы первые сделали бумагу. Не мы первые стали оптимизировать пространство при упаковке или делать предметы водонепроницаемыми, или нагревать и охлаждать структуры. Не мы первые стали строить дома для своих детей.

В науке под названием биомимикрия происходит то, что люди начинают вспоминать, что организмы, другие живые организмы, и весь остальной живой мир, делают что-то близкое к тому, что мы должны делать. Но они это делают так, что они могут жить изящно на планете уже миллиарды лет. Так вот эти люди, биомимикристы, являются подмастерьями природы. И они концентрируются на функциях. Я бы хотела показать вам несколько примеров того, чему они учатся. Они спрашивают себя: «Что если, каждый раз, когда я что-нибудь изобретаю, я буду спрашивать себя: „А как бы природа решила эту задачу?“»

И вот чему они учатся. Эта удивительная фотография сделана чешским фотографом Джеком Хедли. Это история инженера из JR West. Это люди, которые производят «поезд-пулю». Его назвали «поезд-пуля», потому что он скруглен спереди. Но каждый раз, когда поезд оказывался в туннеле, он вызывал волны давления. А на выходе он создавал звуковой удар. Поэтому шеф инженерного отдела сказал: «Найдите способ сделать этот поезд менее шумным».

Он оказался любителем птиц. Он посещал встречи по типу Национального общества Одюбона. Он знал, что есть фильм про зимородков. И он подумал: «Они переходят из среды одной плотности, из воздуха, в среду другой плотности, воду, без брызг. Посмотрите на эту фотографию. Без брызг, так, что можно видеть рыбу. И он подумал: «Что, если мы сделаем также?» Это уменьшило шум поезда, сделав его на 10% быстрее, потребляя при этом на 15% меньше электричества.

А как природа противостоит бактериям? Мы не первые, кому нужно защищаться от некоторых бактерий. Это — галапагосская акула. На ее поверхности нет бактерий, нет гниения, нет прилипал. И не потому, что она быстро плавает. Вообще-то она медленно плавает. Она любит понежиться. Так как же ей удается избежать наслоения бактерий? Она не использует для этого химические вещества. Оказывается, это получается с помощью тех же чешуек, что есть на плавательных костюмах Speedo, которые побили все рекорды на Олимпийских играх.

Особенность заключается в модели. Эта модель, структура шаблона чешуек кожи препятствует прикреплению бактерий. Есть компания под названием Sharklet Technologies которая применяет это на поверхностях в больницах, чтобы препятствовать прикреплению бактерий. Это намного лучше, чем заливать их антибактериальными или едкими моющими средствами, к которым становятся устойчивы многие организмы. Инфекции, приобретенные в больницах, убивают больше людей в Соединенных Штатах, чем СПИД, рак или автокатастрофы вместе взятые, около 100 000 человек.

Это маленькое насекомое из пустыни в Намибии. Ему недоступна пресная питьевая вода. Но оно пьет воду из тумана. Позади покрытия крыльев у этого насекомого есть выпуклости. Эти выпуклости притягивают воду словно магнит. На них находятся водособирательные выступы, а стороны этих выступов покрыты воском. Туман скапливается на этих выступах. А затем стекает по бокам и попадает в рот этого существа. В Оксфорде есть ученый, который изучал это, его зовут Эндрю Паркер. И уже сегодня такие кинетические и архитектурные фирмы как Grimshaw, начинают использовать это для покрытия зданий, чтобы они собирали воду из тумана в 10 раз эффективнее, чем наши туманособирательные сетки.

Теперь о СО2 в качестве строительного блока. Организмы не рассматривают СО2 как яд. Растения и организмы, у которых есть раковина или панцирь, как кораллы, например, рассматривают его как стройматериал. Есть производитель цемента в Соединенных Штатах под названием Calera. Они позаимствовали рецепт у кораллового рифа, и используют СО2 в качестве компонента в цементе и бетоне. Обычно в производстве цемента выделяется тонна СО2 на каждую тонну цемента. А теперь можно перевернуть это уравнение и захватывать полтонны СО2, благодаря рецептам кораллов.

Ни одно из этих производств не использует самих организмов. Они используют только рецепты или технологию этих организмов. А как природа собирает солнечную энергию? Это новый вид солнечной батареи, основанной на принципах работы листьев. Она собирается сама. Ее можно установить на любое основание. Она очень дешевая и ее можно заряжать через каждые 5 лет. Этим занимается компания, с которой я работаю, компания OneSun и Пол Хокен.

В природе существуют разные способы фильтрации воды, которые выводят соль из воды. Мы берем воду и сталкиваем с мембраной. А потом удивляемся, почему мембрана засоряется и почему на это уходит столько электричества. Природа делает это намного элегантнее. В каждой клетке. У каждого эритроцита в вашем теле есть поры в форме песочных часов, называемые аквапорины. Фактически, они пропускают молекулы воды. Это что-то вроде осмоса. Они пропускают молекулы и оставляют растворы в другой части. Компания под названием Aquaporin начинает производить опреснительные мембраны, копирующие данную технологию.

Деревья и кости постоянно реформируются под влиянием стресса. Этот алгоритм был положен в основу компьютерной программы, которая сейчас используется для создания легковесных мостов, и чтобы сделать балки зданий легковесными. В компании Опель использовали эту технологию для создания этого каркаса машины, которую они называют бионической. Это уменьшило вес каркаса, используя при этом минимум материалов, как это бы сделал любой организм, чтобы получить максимум прочности.

Это жук, в отличие от этого пакета чипсов, это жук использует один материал, хитин. И ему удаётся найти много способов сделать его многофункциональным. Он водонепроницаем. Прочен и эластичен. Он воздухопроницаемый. Он создает цвет через структуру. В то время как этому пакету чипсов нужно 7 слоев, чтобы иметь такие же свойства. Одна из главных инноваций, которую нам нужно создать, чтобы хоть немного приблизится к способностям этих организмов, это найти способ минимизировать количество и типы материалов, использованные при его создании. В природе используется 5 полимеров для создания всего того, что вы видите. Мы же используем около 350 полимеров для создания всего этого.

Природа — это нано. Нанотехнологии, наночастицы, об этом много беспокоятся. Свободные наночастицы. Для меня интересен тот факт, что немногие люди задают вопрос «Как узнать у природы способ сделать нанотехнологии безопасными?» Природа занимается этим долгое время. Например, всегда вкладывая наночастицы в материал. Например, сероредуцирующие бактерии выделяют в воду наночастицы в качестве побочного продукта в процессе синтеза. Но сразу после этого они выделяют белок, который собирает и группирует эти наночастицы, чтобы они выпадали в осадок.

Потребление энергии. Организмы потребляют энергию экономно, потому что им приходиться работать или обменивать каждую крупицу энергии, которую они получают. Одно из самых больших направлений сейчас в области энергетических сетей, это так называемые «умные» сети. Главными консультантами тут служат социальные насекомые. Технология роя. Есть компания под названием Regen. Они исследуют, как муравьи и пчелы находят пищу и цветы наиболее эффективным способом в составе роя. Они заставляют бытовые приборы поддерживать связь между собой с помощью этого алгоритма и определять, как снизить потребление энергии в часы пик.

В Корнелле есть группа ученых, которая занимается так называемым синтетическим деревом. Они говорят: «Под деревом нет насоса». С помощью капилляров и испарения вода поднимается вверх, капля за каплей, затягиваясь при испарении из листьев и поднимаясь вверх по корням. Они создают что-то вроде обоев. Они хотят прикрепить их к внутренней поверхности зданий, чтобы подавать воду вверх без насосов.

Амазонский электрический угорь. Находясь в опасности, некоторые из этих особей создают напряжение в 600 вольт с помощью химии своего тела. Но более интересен для меня тот факт, что напряжение в 600 вольт их не сжигает. Вы знаете, что мы используем ПВХ для изоляции проводки. А как эти организмы изолируют себя от своего собственного электрического заряда? Это только несколько вопросов, которые мы должны задать себе.

А вот производитель ветряных турбин, который обратился к китам. У горбатого кита края плавников имеют гребенчатую форму. И эти гребенчатые края так взаимодействуют с водой, что уменьшают сопротивление на 32%. В результате эти ветряные турбины вращаются даже при невероятно слабом ветре.

У Массачусетского технологического института есть новый радио чип, который использует намного меньше энергии, чем наши чипы. Он работает по принципу улитки уха, может ловить интернет, беспроводное соединение, телев- и радиосигналы, всё в одном чипе. Наконец, на уровне экосистем.

В Biomimicry Guild, которая является моей консалтинговой компанией, мы работаем с фирмой HOK Architects. Мы рассматриваем строительство целых городов в отделе планирования. И мы задаем такой вопрос: «А не должны ли наши города работать по крайней мере также хорошо, в плане предоставления услуг экосистем, как и настоящие экосистемы, которые они заменяют?» Таким образом, мы создаем что-то под названием «Экологические стандарты эксплуатации», что подталкивает города к более высокой планке.

Биомимикрия — удивительно мощный способ введения новшеств. Вопрос, который бы я задала: «Какие проблемы стоит решить?» Если вы еще этого не видели, это просто поразительно. Доктор Адам Нейман. Это изображение всей воды, что есть на Земле, относительно объема Земли, всего льда, всей пресной воды, всей морской воды и всей атмосферы, которой мы можем дышать, относительно объема Земли. Внутри этих шаров более 3.8 миллиардов лет назад жизнь сотворила богатое растительностью и обитаемое место для нас.

И перед нами очень, очень много организмов, которые приходят на эту планету и спрашивают себя: «Что нам нужно сделать, чтобы жить здесь грациозно в течение долгого времени?» Как нам жить так, как живет всё живое? Что означает создать условия, благоприятные для жизни. Конструкторская задача века, как мне кажется, состоит в том, чтобы напоминать себе об этих гениальных вещах и как-нибудь встретится с ними снова.

Одна из важных идей, один из проектов, над которыми мне посчастливилось работать, это новый вебсайт. Я советую всем зайти на этот сайт. Он называется AskNature.org. И то, что мы пытаемся сделать в стиле TED, это организовать всю биологическую информацию по категориям конструктивных и технических функций.

Мы работаем с ЭЖ, Энциклопедией Жизни, которая была желанием Эда Вилсона на TED. Он собирает всю биологическую информацию на одном вебсайте. Ученые, которые вносят вклад в ЭЖ, отвечают на вопрос: «Чему мы можем научиться у этого организма?» И эта информация будет на сайте AskNature.org. Я надеюсь, что любой изобретатель, где бы он ни был, сможет в любой момент создания спросить: «Как природа выводит соль из воды?» И в ответ появится статья о мангровых деревьях и морских черепахах, а также о человеческих почках.

И тогда мы сможем начать поступать как Коуди и быть в контакте с этими невероятными моделями, с этими старшими товарищами, которые здесь намного, намного дольше нас. И надеюсь, что с их помощью мы научимся жить на этой Земле, в этом нашем доме, который не только наш. Спасибо большое. (Аплодисменты)