Man kan ikke tale om materialer i produktdesign uden at se på, hvordan materialerne forarbejdes og formgives. I naturen formgives materialer også, og her sker formtilpasningen ved, at celler gror i facon. Man taler her om ’selvorganisering’, hvor koder i gener og DNA-strenge bestemmer, hvilken funktion cellen skal udfylde, og hvor den skal placeres.

Naturen har intet overforbrug
Der er flere meget tillokkende aspekter ved selvorganisering. Et aspekt er, at der kun bruges den mængde materiale, der er brug for. Organismer i naturen udmærker sig ved, at de hovedsageligt er fremstillet af grundstofferne kulstof, brint og ilt – altså meget simple og tilgængelige råstoffer. Bortskaffelsen efter endt brug er derfor lettere end ved mange menneskeskabte produkter. Ved kompostering eller afbrænding vil affaldet især bestå af de selvsamme grundstoffer kulstof, brint og ilt, som vil kunne anvendes ved opbygning af nye organismer.

Det bedste fra to verdener
Selvorganisering er ret forskelligt fra hovedparten af de fremstillingsprocesser, der anvendes til industriel formgivning af materialer. Ved støbe- og svejseprocesser tilfører vi store mængder varme, smedning kræver kraftfulde tryk og skærende bearbejdning som savning og boring udnytter kun en del af råvaren. På den anden side har vores teknologiske forskning frembragt materialer med en lang række fantastiske egenskaber, så fremtiden ligger i at kombinere de attraktive materialeegenskaber og formgivningsteknikker fra naturen med den avancerede viden, vi selv har opbygget.

Kunsten at efterligne en flue
En del af forskningen i biomimetik sigter mod at forstå og efterligne de naturlige informations- og konstruktionsmekanismer, så man kan fremstille kunstige udgaver af naturlige materialer. Et eksempel er de spektakulære farver, som man ser hos insekter og fugle. Der er tale om såkaldte strukturfarver, hvor farverne opstår, fordi hvidt lys interfererer ved refleksion i særlige nanostrukturer. Ved at indbygge tilsvarende nanostrukturer i materialer kan lignende effekter opnås.

Det færdige produkt kan ændre farve
Takket være forskning på Seouls Nationale Universitet i Korea er det nu også muligt at gå skridtet videre og lave materialer, hvor nanostrukturerne kan justeres i det færdige materiale. Med andre ord er det muligt at producere et enkelt materiale, som så ved en særlig efterbehandling kan opnå en vilkårlig farve.

Rent teknisk foregår det ved, at der er opslemmet små magnetiske partikler i materialets overflade. Med en kraftig elektromagnet kan afstanden mellem partiklerne justeres. Ved en større partikelafstand opnås røde farver og ved at bringe partiklerne tættere sammen fås gule, grønne og blå farver. Når den ønskede farve er opnået, fastlåses partikelafstanden ved at belyse med ultraviolet lys, som hærder det tynde lag af lim mellem partiklerne.

En effekt for produkter, der anvender denne type overfladestruktur, er, at det bliver muligt at håndtere mange forskellige farvevarianter, uden at det har betydning for, hvor mange produkter salgsstederne skal have liggende på lager.

Svampemekanisme som isolering
Det kan også lade sig gøre at efterligne naturens principper i en større skala end nanoteknologi. Et eksempel er opfundet af det amerikanske firma Ecovative. De fremstiller materialerne Ecocradle og Greensulate ud fra skaldele fra korn og frø, som omdannes og formgives med hjælp af et svampemycelium.

Ofte forbindes svampe med de paddehatte, vi finder i skovbunden, men det er blot frugtlegemet vi ser. Størsteparten af svampen udgøres i virkeligheden af myceliet, der består af fine hvide tråde, der forgrener sig i jorden ligesom et rodnet.

Ecovatives produkter gros i facon ved at skaldelene, som kan være et affaldsprodukt ved mel- eller bomuldsproduktion, anbringes i en form med den rigtige luftfugtighed. Processen er meget energivenlig og kræver ikke lys. Efter ca. en uge har svampen omdannet alt det organiske materiale og bundet det sammen, så resultatet er en hvid skum-lignende substans. Svampen dræbes ved opvarmning, så der er ingen fare for, at den gror videre i det færdige produkt. Materialet bruges som bygningsisolering og som stødabsorberende produktemballage i stedet for styrenskum.

Har du lyst til at læse mere om biomimetik, så besøg polynet.dk/bionik hvor du kan finde mere viden og publikationer om emnet.