Et næb bliver en hypotese

Når et højhastighedstog kører ind i en tunnel, skubber det en væg af luft foran sig.

Ved lav fart er det mest en teknisk detalje. Ved flere hundrede kilometer i timen bliver toget til et stempel i et meget langt rør. Trykbølgen løber gennem tunnelen og kan ramme udgangen som en pludselig lyd og vibration. Det var en reel udfordring på den japanske Sanyo Shinkansen-linje, hvor en stor del af strækningen går gennem tunneler.

I fortællingen om løsningen optræder Eiji Nakatsu, chefingeniør og fuglekender. Han begyndte at lede efter et levende væsen, som rutinemæssigt håndterer overgangen mellem to medier med meget forskellig modstand. Isfuglen gør netop det. Den forlader luften og bryder vandoverfladen med høj fart, men dens lange, gradvist tilspidsede næb mindsker det pludselige trykstød og den store sprøjt, som et mere stumpt legeme ville skabe.

Et næb bliver en hypotese

Det er fristende at fortælle historien sådan: En ingeniør så en fugl, tegnede et næb på et tog, og så var problemet løst.

Virkeligheden var mere krævende og mere interessant.

Isfuglen gav ikke en færdig næseform. Den gav et funktionelt spor. Nakatsus hold afprøvede forskellige geometrier med modeller, trykmålinger og computersimuleringer. I hans egen senere beskrivelse blev resultatet en lang, afrundet og gradvist voksende togfront, der mindede om isfuglens næb. Han rapporterede lavere trykbelastning, mindre energiforbrug og højere hastighed for den nye 500-serie.

Det afgørende er ikke, om hvert tal i den populære genfortælling kan stå alene som en universel effekt af et fuglenæb. Det afgørende er arbejdsformen. En biologisk observation blev omsat til en teknisk hypotese. Hypotesen blev testet. Formen blev ændret af materialer, passagerplads, sikkerhed, tunneler og jernbanedrift. Det færdige tog var ikke en kopi af fuglen. Det var en menneskelig løsning, som havde lært noget af en biologisk funktion.

Det er biomimetik, når det er bedst.

Ikke efterligning som udklædning, men oversættelse mellem to verdener.

Kroge i pelsen

Den måske mest kendte biomimetiske historie begyndte langt mindre dramatisk. Den schweiziske ingeniør Georges de Mestral kom i 1941 hjem fra en tur med burrer i tøjet og hundens pels. De fleste ville have pillet dem af og bandet en smule. De Mestral lagde dem under et mikroskop.

Her så han de små kroge, som gør frøstanden i stand til at hænge fast i hår og tekstilfibre. For planten er funktionen spredning. Den har ingen interesse i sko, rumfart eller børnejakker. Men den mekaniske forbindelse mellem krog og løkke kunne abstraheres.

Også denne historie bliver ofte fortalt som et pludseligt genialt øjeblik. Men de Mestral brugte omkring otte år på at udvikle en løsning, der kunne fremstilles stabilt. Bomuld fungerede ikke godt nok. Nylon gjorde. Der skulle udvikles vævning, skæring og maskiner, før observationen kunne blive til det system af kroge og løkker, der senere blev kendt under varemærket Velcro.

Burren løste altså ikke produktudviklingen. Den pegede på en mekanisme.

Og mekanismen blev først til innovation, da nogen forstod materialet, produktionen, brugeren og markedet.