برای حل مشکلات طراحی و مهندسی، خیلی وقت ها باید به طبیعت نگاه کنیم. برای مثال مورچه  ها می توانند الگوهای ترافیک را نشان مان دهند یا زنبورها در مهندسی هوافضا کمک مان کنند. حتی گیاهانی مانند کلم هم راه حل های جدیدی برای تنظیم دما دارند، البته جدید برای انسان، نه برای طبیعت. در طول میلیون ها سال تکامل، گونه های مختلف، راه حل های درخشانی برای مشکلات شان پیدا کرده اند که می توان در حوزه های مختلف مهندسی از آن ها استفاده کرد. فرانسیس راتنیک از دانشگاه شفیلد انگلستان معتقد است باید از هوشمندی طبیعت درس بگیریم. این زیست شناس به دنبال استراتژی های طبیعت در حل مشکلات است. یکی از تحقیقات او روش جالب مورچه ها در پیدا کردن غذاست. این که مورچه ها چگونه راه منبع غذا را پیدا می کنند و بعد، آن راه را درست و دقیق تا لانه طی می کنند می تواند کاربردهای خوبی در مهندسی داشته باشد. مثلا می تواند به مسائلی چون جریان ترافیک، نامه  نگاری الکترونیک و انتقال الکتریسیته و دیگر مسائل مربوط به سیستم های شبکه کمک کند.

مسأله این است که مورچه ها از کجا می فهمند کدام راه را باید بروند. آن  ها رد یک ماده شیمیایی را به صورت الگویی روی زمین درست می کنند که محل تقاطع این ردها شکلی شبیه Y را درست می  کند. قسمت پایه Y جهت لانه را نشان می دهند. همچنین پایه دو بازوی Y را با زاویه بزرگی قطع می کند که از زاویه بین دو بازو بزرگ تر است. مورچه ها تـــوانـــایــی هندسی دارند که زاویه های مــخــتلف را تشخیص دهند و راه درست را پیدا کنند. وقتی رد ماده شیمیایی را روی زمین دنبال می کنند و به این دو راهی ها می رسند، می دانند آن راهی که زاویه بزرگ تری با مسیرشان می سازد، راه لانه است. حشرات احتمالا راه  های مختلفی برای مشکل مسیریابی دارند. راتنیک می  گوید ما باید آن ها را مطالعه کنیم و در حل مشکلات مهندسی به کار ببریم.

در زمینه آیرودینامیک، زنبورهای عسل روش  جالبی برای پرواز دارند. بر مبنای تحقیقاتی که مایکل دیکینسون و همکارانش در دانشگاه کلتک انجام داده اند، زنبورها به گونه ای پرواز می کنند که قبلا ناشناخته بوده است. روشی که با پرواز دیگر حشرات پرنده بسیار متفاوت است. حشرات پرنده دیگر هنگام پرواز زاویه بال هایشان بسیار بزرگ  است، یعنی با ل ها را خیلی از هم دور می کنند. اما زنبورعسل هنگام پرواز زاویه بال هایش خیلی کم است اما فرکانس بال زدنش بسیار بالاست. ضمن این که خود بال ها به چپ و راست حرکت می کنند. این نحوه بال زدن، نیروی بسیار زیادی برای پرواز زنبور به وجود می آورد که نسبت به دیگر حشرات خیلی بیشتر است. زنبور این راه حل را برای این به کار می برد که وزنش نسبت به سایر حشرات پرنده خیلی بیشتر است. روش پرواز زنبور یکی از ایده هایی است که طبیعت برای ساخت ملخ هواپیما به مهندسی جدید می  دهد.

راتنیک مثال های دیگری هم می آورد. مثلا کلم ها توانایی کنترل دما را دارند. دمای داخلی این گیاه همیشه حدود 20 درجه سانتی گراد باقی می ماند. حتی وقتی دمای بیرون به صفر یا زیر صفر برسد. این که این گیاه چطور چنین کاری انجام می  دهد هنوز معلوم نیست. اما تحقیقات می گویند که این تنظیم دما ساز و کاری مبتنی بر نظریه آشوب ریاضی دارد. دو محقق ژاپنی با کشف این موضوع، دستگاهی را برای تنظیم و کنترل دما بر مبنای الگوریتم آشوب ریاضی ساخته اند.

راتنیک می گوید یکی از مهم ترین درس هایی که می شود از یک سیستم بیولوژیک گرفت، این است که چطور سیستم های مهندسی خود را قوی تر و محکم تر کنیم. اگر چیزی باشد که انتخاب طبیعی در آن خوب عمل کند، آن حذف راه حل هایی است که پایدار و قابل اعتماد نیستند.

منبع:ChristianScience Monitor