ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

ארכיטקטורה בהשראת הטבע - החממות הגדולות בעולם


מאת: לירון דן
פרויקט 'עדן' הוא פרויקט אדריכלי ייחודי, שנבנה בתוך אתר כרייה פעיל. השראות מעולם הביולוגיה עזרו לצוות לבחור את הפתרונות המבניים ואת החומריים היעילים ביותר עבור הפרויקט.
לפני כ- 11 שנים, הוקם אחד המבנים הארכיטקטוניים החדשניים ביותר המושתתים על השראות ביולוגיות מוצקות. פרויקט 'עדן' הציב לעצמו מטרה: ליצור חממות ענק המחקות שני אזורי אקלים, ולשמר בהם אלפי זנים של צמחים. במקום בו נפערה האדמה, במחוז קורנוול שבאנגליה, על בסיס מכרה חרסיות, הוקם הפרויקט, והחייה את האזור הפגוע והשומם.
יזמי הפרוייקט, ומשרד האדריכלים Nicholas Grimshaw, הידוע בראייתו החדשנית, ואשר פועל מתוך עקרונות עיצוב מקיימים, שתפו פעולה בתכנון המבנה המיוחד, אשר הציב אתגרים רבים - יצירת חממות ענק בתוך אתר כרייה שבאותו זמן עדיין היה פעיל. השראות מעולם הביולוגיה, סייעו לצוות בבחירת הפתרונות המבניים והחומריים היעילים ביותר עבור הפרויקט הייחודי.


                                        התמונה באדיבות פרוייקט עדן

הפיתרון המבני אשר נבחר לפרויקט הוא הכיפה הגיאודזית (שלימים פיתח באקמיניסטר פולר), המורכבת מצורות גיאומטריות מובנות של משולש, מחומש ומשושה. צורות כאלה אפשר למצוא במבנים רבים בטבע (כמו, למשל, מבנה כוורת הדבורים), והן מאופיינות בחוזק רב ביחס למשקלן. המבנה הגיאומטרי הכיפתי, המכונה “Tri-Hex-Net”, דומה למבנה המולקולארי של מיני מינרלים בטבע, דוגמת הסיליקטים SiO4. המבנה הגבישי הזה מציג בין היתר חיסכון הן באנרגיה והן בחומר, ואכן, בזכות ההתעמקות בפרטים בהנדסת המבנה, התאפשר חיסכון עצום בקונסטרוקציית פלדה, ונחסך הצורך בעמודי חיזוק פנימיים עבור הכיפות.
גם חיפוש אחר חומר חיפוי מתאים היה אתגר לא קטן. המטרה הייתה למקסם את גודלן של הצורות (המחומש והמשושה), ודבר זה חייב את המתכננים למצוא תחליף ראוי לזכוכית, המוכתבת ומוגבלת לגודל ייצור מסוים. בחיפוש אחר החיקוי הראוי, נמצא החומר הפלסטי ETFE -ethylene tetrafluoroethylene , פולימר תרמופלסטי המיוצר בצורת יריעה, ואשר מתנהג כממברנת תא דקיקה.


                                      התמונה באדיבות פרוייקט עדן

את יריעת ה ETFE הניחו על גבי מסגרות הפלדה בשלוש שכבות, ריתכו לאורך הקצוות ולאחר מכן ניפחו בין השכבות. לשימוש בחומר זה (ETFE) יתרונות רבים. הוא מאפשר קיומן של יחידות גדולות פי שבע מיחידות זכוכית, במשקל שהוא רק 1% מאשר זיגוג כפול של זכוכית בקנה מידה דומה! כתוצאה מהניפוח נוצרו כריות אוויר אשר יצרו בידוד תרמי גבוה, בזכות האוויר שנותר כלוא בין שכבות החומר.
מייקל פאולין, שהיה חלק מצוות הפיתוח של פרויקט 'עדן', מספר בהרצאתו ב TED על האתגר, ועל המעגל החיובי שנוצר בעקבות המחקר המעמיק וההשראה החזקה ממבנים טבעיים קיימים. קלות משקלה של היריעה הפלסטית חסכה את השימוש בפלדה, ויחד עם שקיפות החומר מתאפשרת כניסת אור טבעי רב אל תוך המבנה, עובדה אשר חוסכת אנרגיה. פרויקט 'עדן' הוא אחת הדוגמאות הטובות ביותר לאופן בו יכולה הביולוגיה להשפיע באופן משמעותי על תכנון מבנים ארכיטקטוניים מקיימים, בתקווה לבאות.

קישור לסרטון המציג את בניית פרוייקט עדן