Snabler og fugle­knogler giver input til nye produkter

På overfladen lignede det sig selv, da toppen af danske virksomheder, der beskæftiger sig med Additive Manufacturing (AM), mødtes til AM-Summit i Øksnehallen i København i oktober.

Her var en stand fra DTU, flere producenter af 3D-printere samt plast- og metalgranulat og filamenter – de plasttråde, der bruges som “blæk” i mange 3D-printere. Men når man gik ind og hørte oplæggene, var tonen lidt anderledes: Her blev der talt om pukkelhvaler, koralrev, fugleknogler, svampe og elefantsnabler – og naturligvis alt muligt andet.

Det handler om  biomimicry, en metode, hvor man lærer af naturen for at løse tekniske problemer. Her ser bl.a. ingeniører og designere på, hvordan naturen allerede har udviklet intelligente løsninger gennem millioner af års evolution. Og selvom ordet er nyt, er metoden med at finde inspiration i naturen langt fra ny.

Inden for produktinnovation er det mest klassiske eksempel skabt af den schweiziske ingeniør Georges de Mestral, der efter en vandretur i bjergene bemærkede, hvordan burresnerre-planters frø hæftede sig fast til hans tøj. Han gik hjem og studerede de mikroskopiske kroge på det lille frø, og efter flere års eksperimenter havde han opfundet velcro.

Drevet af 3D-print

I dag er der en helt ny interesse for at finde løsninger, der er inspireret af naturen. En interesse, der ikke mindst er drevet af 3D-print, hvor man kan lave strukturer og designs, der tidligere var helt umulige at fremstille. Og her kommer koralrev og fugle­knogler ind i billedet. De er særligt interessante, fordi de har komplekse strukturer med forskellige unikke egenskaber, som er blevet udviklet gennem millioner af års evolution.

Hvis man skal udvikle en robotarm, der er meget kraftfuld og fleksibel, kan man lade sig inspirere af elefantens snabel – præcis som den tyske robot­udvikler Festo har gjort med robotarmen Bionic E-Trunk – en robotarm med en kerne lavet af 3D-printet materiale og en superelastisk stang. Et stykke højteknologisk innovation, der i høj grad ligner, hvad det er inspireret af: En elefantsnabel.

“Den gode nyhed er, at når vi forsøger at løse et teknisk problem, så er det ofte løst af naturen. Naturen har 3,8 mia. års erfaring med forskning og udvikling. Det er løsninger, som er effektive, innovative og bæredygtige – for ellers havde de ikke overlevet i naturen. Og når vi taler om, at nye løsninger skal være bæredygtige og profitable på samme tid, bør vi se mod naturen,” fortæller Ayla Kiser, der holdt oplæg på AM-summit og bl.a. underviser i biomimetik på nogle af verdens førende læreanstalter som ­Massachusetts Institute of Technology og Cambridge University.

Hun har desuden arbejdet i en årrække for verdens største medicinal­virksomhed, Johnson & Johnson, inden virksomheden besluttede sig for at outsource hovedparten af deres forskning og udvikling.

Hun fik en af de første stillinger inden for biomimicry i en af verdens førende virksomheder, som hun også rådgiver flere af i dag.

”Selvfølgelig er jeg blevet mødt med en indstilling af, at det er noget udsvævende hippie-halløj. Gå ud og kram et træ. Men når man kan fremvise løsninger og først og fremmest data, der viser, at de her løsninger virker, så ændrer holdningen sig radikalt. Og det er der flere store virksomheder, der gør,” siger Ayla Kiser, der bl.a. også har industriområdet Kalundborg Symbiose med i sine præsentationer, når hun skal forklare, hvordan store industrianlæg kan være inspireret af økosystemer.

Hovedprincippet i Kalundborg Symbiose er, at en virksomheds reststrøm bliver til en ressource i en anden virksomhed eller fjernvarme til boliger.

Data fra naturen – computeren gør arbejdet

I en noget mindre skala, men ikke mindre bemærkelsesværdigt, holdt den nordjyske designer Mikkel Huse et oplæg på konferencen om, hvordan naturen inspirerer hans design.

Med en baggrund som civilingeniør med fokus på industrielt design arbejder han både med løsninger til industrien og i krydsfeltet mellem kunst og design.

Stolen Genome er åbenlyst et eksempel på det sidste. Den 3D-printede stol, der er tydeligt inspireret af koralrev, er tegnet i et designprogram, som er blevet fodret med data, der beskriver forskellige naturlige strukturer. Han bruger programmer som Rhino, Grasshopper eller Blender, som vil være velkendte for mange, der arbejder med design.

”Stolen er et godt eksempel på, hvad man kan, når man fodrer computeren med nogle logikker, vi kender fra naturen – og ellers lader computeren gøre arbejdet. Vi har et bibliotek med forskellige logikker, vi finder i naturen. Det kan være opbygningen af koralrev eller fugleknogler. Men selv henter jeg inspiration fra alle mulige steder. Jeg er blevet inspireret af en svamp, vi har heroppe i Nordjylland,” fortæller Mikkel Huse.

3D-print er smart – og så alligevel ikke

Stolen er også et eksempel på et produkt, som teknisk set slet ikke kunne laves for få år siden. Mange af de løsninger, der kommer ud fra biomimicry, er alt for komplekse til at kunne laves med traditionelle industrimetoder som støbning eller ekstrudering.

“3D-print er rigtig smart, fordi vi slipper for vildt mange begrænsninger. Men det er en stor misforståelse, at det altid er smartere at lave ting i 3D-print. Hvis du skal lave noget, som ikke er særligt komplekst i store mængder, så er det en rigtig dårlig idé at 3D-printe det. Der, hvor 3D-print er både grønnere og bedre, er, når du skal lave noget, som er meget komplekst og gør tingene på en smartere måde. Det er derfor koblingen mellem biomimicry og AM (Additive Manufacturing eller 3D print, red.) er interessant,” siger Mikkel Huse, der fortæller, at det i dag ikke er 3D-printerne, der sætter nogle begrænsninger på, hvad man kan fremstille.

Praktisk talt alt kan lade sig gøre.

”Der, hvor vi oplever begrænsninger, er, at computeren ikke rigtigt kan følge med. Vi kan sagtens sidde med et program, hvor to millioner punkter skal reagere på to millioner punkter, og så må computeren give op. Derfor bliver det rigtig interessant, hvis vi kigger lidt ud i fremtiden og forestiller os, hvad man kan lave, hvis man kombinerer denne her tankegang med kvante-supercomputere, og hvad der ellers ligger lidt ude i horisonten,” siger Mikkel Huse, der også arbejder med løsninger til bl.a. medicinalindustrien og andre produktionsvirksomheder.

Et nyt formsprog

Men når han arbejder med mere ­nicheprægede produkter som den 3D-printede stol Genome, så er det ikke mindst for at blive klogere på et nyt form­sprog. Kombinationen af biomimicry og 3D-print har ikke blot muligheden for at give os klogere og mere bæredygtige løsninger. Det kan også være grund­stenen til en ny æstetik – f.eks. inden for arkitektur.

”Jeg håber, vi kommer væk fra en formgivning, som er præget af, at mange ting produceres i firkantede blokke. Jeg tror, at vi får en arkitektur, som vil få os til at føle os bedre tilpas, fordi vi bliver omkranset af mere organiske former. Formgivningen og arkitekturen afspejler jo, hvad der er muligt i samtiden – lidt på samme måde, som man havde Art Nouveau i en periode, hvor arbejds­kraften var meget billigere. Jeg tror helt sikkert, at det vil give os skønnere ­produkter og en mere spændende ­arkitektur,” siger Mikkel Huse.