mühendislik harikası etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
mühendislik harikası etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster

11 Kasım 2010 Perşembe

Ellerimizdeki Taklit Edilemeyen Tasarım

Bir çayı karıştırmak, gazetenin sayfalarını çevirmek, yazı yazmak gibi sıradan gördüğümüz işlemleri yürüten elimiz gerçekte inanılmaz bir mühendislik harikası olarak çalışmaktadır.

Robot ne kadar gelişmiş olursa olsun gerçek bir elin özelliklerine sahip olamaz.

Elin en önemli özelliği, tamamen standart bir yapısı olmasına rağmen birbirinden çok farklı kullanım alanlarında büyük bir verimle işlemesidir. Çok sayıda kas ve sinire sahip olan kollarımız, şartlara göre elimizin kuvvetli veya yumuşak kavramasında yardımcı olurlar. Örneğin insan eli, yumruk sıkılmamış haldeyken bile herhangi bir nesnenin üzerine 45 kilo ağırlığında bir güçle darbe indirebilir; diğer taraftan da başparmak ve işaret parmağı arasına aldığı, milimetrenin onda biri inceliğindeki bir kağıt parçasını da hissedebilir.

Görüldüğü gibi bu iki işlem de birbirinden tamamen farklı niteliklere sahip işlemlerdir. Biri çok ince bir ayar gerektirirken, diğeri tam tersine büyük bir güç gerektirmektedir. Ama biz, kağıdı alırken de, yumruk atarken de 1 saniye bile nasıl yapmamız gerektiğini düşünmeyiz, ikisi arasındaki güç farkını ayarlamayı da düşünmeyiz. "Şimdi bir kağıt alacağım en iyisi 500 gramlık bir güç uygulayayım, şimdi de su dolu kovayı kaldıracağım bunun için de 40 kiloluk bir güç uygulayayım" demeyiz. Bunlar aklımıza bile gelmez.

Çünkü insan eli bütün bu işlemleri aynı anda yapabilecek şekilde tasarlanmıştır. El, bütün özellikleriyle birlikte, kendisine bağlı bütün yapılarla birlikte aynı anda yaratılmıştır.

Eldeki bütün parmaklar, işlevlerine göre en uygun uzunluktadırlar ve en uygun yerdedirler, ayrıca birbirlerine orantılıdırlar. Mesela, normal başparmağa sahip bir elle atılan yumruğun gücü, normalden daha kısa bir başparmağa sahip elin attığı yumruğun gücünden daha fazladır. Çünkü başparmak, kendisi için seçilen uygun uzunluk sayesinde diğer parmakların üzerine kıvrılabilmekte, böylece onları destekleyerek güç artırımını sağlamaktadır.

Sizin yaratılışınızda ve türetip-yaydığı canlılarda kesin bilgiyle inanan bir kavim için ayetler vardır. (Casiye Suresi, 4)

Elin yapısında çok ince detaylar vardır; mesela kas ve sinirlerin yanında bazı küçük yapıları da barındırır. Mesela parmaklarımızın ucundaki tırnaklar kesinlikle gereksiz aksesuarlar değildir. Yere düşmüş bir iğneyi alırken, parmaklarımız kadar tırnaklarımızın da yardımına başvururuz. Elimizdeki parmak izlerini oluşturan pürüzler ve tırnaklar sayesinde de küçük şeyleri rahatlıkla kavrarız. Hepsinden önemlisi tırnaklar, parmakların, tuttukları cisme uygulamaları gereken hassas basıncın ayarlanmasında büyük rol oynarlar.

Elimizi diğer organlarımızdan ayıran bir başka özelliği de yorulmamasıdır.

Tıp ve bilim dünyasının en büyük çabalarından biri; insan elinin bir benzerini yapay olarak üretebilmektir. Yapılan robot eller; güç açısından insan eliyle aynı performansa sahiptirler, ancak insan elinde var olan dokunmadaki hassasiyet, mükemmel manevra yeteneği ve değişik işler yapabilme yetenekleri konusunda aynı şeyi söylemek mümkün değildir.

Nitekim birçok bilim adamı, insan elinin tüm fonksiyonlarına sahip robot bir elin yapılamayacağını düşünmektedir. "Karlsruhe Eli" olarak adlandırılan robot eli yapan mühendis Hans J. Schneebeli bu konuda, "Robot eller üzerinde ne kadar çok çalışırsam, insanların sahip oldukları ellere de o kadar çok hayran oluyorum. İnsan elinin yaptığı işin bir kısmına bile ulaşabilmemiz için daha çok zamanın geçmesi gerekir" demektedir.

Diğer yandan el genelde gözün ortaklığıyla işleyen bir organdır. Gözün algıladığı sinyaller beyne ulaştırılır ve beyinden gelen yeni bir komutla; el, yapacağı işe uygun olarak harekete geçer. Tabii ki bunlar çok kısa sürede ve bizim bu iş için özel bir çaba sarf etmemize gerek kalmadan gerçekleşir. Robot eller ise, ancak ya görme ya da dokunma özelliğini esas alarak hareket edebilirler. Yapacakları her işlem için farklı komutlar verilmesi gereklidir. Ayrıca robot eller farklı farklı fonksiyonları da yerine getiremezler. Örneğin piyano çalabilen bir robot el, çekiç tutamaz. Çekiç tutan bir robot el ise yumurtayı kırmadan tutamaz. Yoğun araştırmalar sonucunda yeni yeni üretilmeye başlayan bazı robot eller, bu işlemlerin 2-3 tanesini birarada yapabilmektedir ama bu, elin kabiliyetlerinin yanında son derece ilkel kalmaktadır.

Tüm bunların üstüne; insanda iki elin aynı anda, mükemmel bir uyumla çalıştığı da eklenince, eldeki tasarımın kusursuzluğu daha net ortaya çıkmaktadır.

Allah eli insanlar için özel olarak tasarlamıştır. Her özelliğiyle Allah'ın yaratma sanatındaki kusursuzluğu ve örneksizliği bizlere gösterir.

SONUÇ

İnsan vücudunun sahip olduğu bu mükemmel mekanizmalar, çoğu kez biz farkında olmadan çalışmaktadır. Kalbimizin atması, karaciğerin fonksiyonları, derinin kendini yenilemesi bizim bilgimiz dışındadır. Burada değinmediğimiz yüzlerce organ aynı durumdadır. Böbreklerin kanı süzdüğünden, midenin yediklerimizi sindirdiğinden, bağırsakların hareketlerinden, ya da nefes almamızı sağlayan akciğerlerin uyumlu çalışmasından haberimiz bile olmaz.

İnsan, kendine verilmiş olan bu vücut adlı mükemmel mekanizmanın değerini, ancak hastalandığında, bir organı işlevini yerine getiremez hale geldiğinde anlamaktadır.

Peki içinde yaşadığımız bu mükemmel mekanizma nasıl var olmuştur? Akıl ve vicdan sahibi bir insan için, bu vücudun "yaratılmış" olduğunu anlayıp hissetmek zor değildir kuşkusuz.

Bu vücudun tesadüfler sonucu var olduğunu öne süren evrimcilerin iddiası son derece gülünçtür. Çünkü, evrimciler, tesadüflerin birbiri üzerine eklenerek bir organizma var ettiğini öne sürerler. Oysa insan vücudu, ancak tüm organları birden var olduğunda çalışabilir. Böbreksiz, kalpsiz, bağırsaksız bir insan yaşayamaz. Bu organlar var olsa da, eğer görevlerini tam yerine getirmiyorlarsa yine insan yaşamı sürmez.

Dolayısıyla, insan vücudu, yaşayabilmek ve neslini sürdürebilmek için, bir bütün olarak eksiksiz bir biçimde var olmuş olmalıdır. İnsan vücudunun, "bir anda, tümüyle eksiksiz bir biçimde var olması"nın diğer bir söyleniş tarzı da "yaratılmış olması"dır. Allah bu gerçeği Vakıa Suresi'nde şöyle haber vermektedir:

"Sizleri Biz yarattık, yine de tasdik etmeyecek misiniz? Şimdi dökmekte olduğunuz meniyi gördünüz mü? Onu sizler mi yaratıyorsunuz, yoksa yaratıcı Biz miyiz? Sizin aranızda ölümü takdir eden Biziz ve Bizim önümüze geçilmiş değildir; benzerlerinizi getirip-değiştirme ve sizi şimdi bilemeyeceğiniz bir şekilde-inşa etme konusunda." (Vakıa Suresi, 57-61)

4 Eylül 2010 Cumartesi

Biyomimetik: Uyluk Kemiğinden Paris Eiffel Kulesi'ne...

Bir mühendislik harikası olarak kabul edilen Eiffel Kulesi'nin tasarımına neden olan olay, kulenin inşaasından 40 yıl öncesine dayanır. Bu olay, o yıllarda İsviçre'nin Zürih şehrinde "uyluk kemiğinin anatomik yapısı"nı ortaya çıkarmayı amaçlayan çalışmadır.

1850'li yılların başında, anatomist Hermann Von MEYER, uyluk kemiğini kalça eklemine bağlayan parçayı inceliyordu. Uyluk kemiğinin leğen kemiğine oturduğu yer kendi ekseni dışındaki bir kıvrım üzerinde bulunmaktaydı. Von MEYER, dikey konumdayken 1 ton ağırlığı kaldırabilecek bir kapasiteye sahip uyluk kemiğinin içinin tek parça halinde değil, birbiri içine geçmiş kafes şeklindeki minik çubuklardan (trabeculae) oluştuğunu gördü.

1866 yılında İsviçreli mühendis Karl CULLMAN, Von MEYER'in laboratuvarını ziyaret etti. Anatomist MEYER, CULLMAN'a incelediği kemiğin bir bölümünü gösterdi. CULLMAN kemiğin, üzerinde oluşacak yük ve basınç etkisini azaltacak bir tasarıma sahip olduğunu fark etti. Bu tasarım kemiğin içindeki uzantıların, insan ayakta durduğunda kemiklere etki eden kuvvet hatları boyunca düzenlenmiş olmasıydı. Bir mühendis olan CULLMAN aynı özelliğin bir dizi çivi ve destek sistemi ile sağlanabileceğini düşündü. Daha sonra Eiffel Kulesi'nin inşası sırasında bu düşüncelerini uygulama fırsatı buldu.

Eiffel Kulesi de uyluk kemiğindeki gibi, demir kıvrımları, metal çivi ve desteklerden oluşan karışık bir kafes örgü ile inşa edilmiştir. Bu örgü sayesinde kule, rüzgarın eğme ve makaslama kuvvetleri ile oluşan basınca rahatlıkla dayanabilmektedir.



Kemiklerdeki kafes yapı bugün inşaat alanında kullanılan temel tekniklerden biri haline gelmiştir. Bu tekniğin kullanıldığı yapılarda hem malzeme tasarrufu sağlanmakta hem de yapının iskeleti kemikteki gibi sağlamlık ve esneklik kazanmaktadır.

Birçok mimar ve inşaat mühendisi çatı tasarımı yaparken kemiğin iç yapısından faydalanmıştır. Kafes yapı, kemiğin kaldırabildiği yük kapasitesini artırır ve büyük bir sağlamlık kazandırır. Kemiktekine benzer iğli yapılar sayesinde büyük alanları kaplayabilen sağlam çatılar yapılabilmektedir.


Eiffel Kulesi, uyluk kemiğinin başındaki yapıya benzer şekilde inşa edilmiştir. Bu tasarım sayesinde kule hem sarsılmaz bir özellik kazanmış hem de havalandırma problemini ortadan kaldırmıştır.


Eyfel kulesi nerededir; ne zaman yapıldı; kim yaptı; eyfel kulesinin yüksekliği ne kadar?

Çok kimse için Paris’in sembolü, arması anlamını taşıyan Eyfel Kulesi, Paris’te Champs de Mars’da yükselir. Yapısı demir-çelik olup, yüksekliği yaklaşık olarak 310 metredir. Tabanının kapladığı zeminden yükselen, taşıyıcı, destekleyici dört kolon, yükseldikçe içe doğru kıvrılır. Yaklaşık olarak 190 metre yükseklikte, tek bir kolon halini alır.Bu düzeyde bulunan platformda bir lokanta ve bir sinema vardır.

Halk, camla çevrelenmiş bir gözlem salonunun bulunduğu üçüncü platforma kadar kabul edilir. Buradan bakıldığında çevre 50 mil ötelere kadar görebilirler. Merkez asansörlerin her platforma açılışı bulunmaktadır. Ayrıca 1927 basamaklı bir merdiven de vardır.En tepedeki dördüncü platform halka açık değildir. Burada bir radyo istasyonu çalışmaktadır.

Kule, 1889 uluslararası Paris Sergisi dolayısıyla Alexandre Gustave Eiffel (1832-1923) tarafından yapılmıştır. Sergiyle ilgili öteki yapılar kalktıktan sonra da yerinde bırakılmıştır. O zamanki parayla bir milyon dolardan fazla paraya çıktığı bilinmektedir.

Washington Anıtı,Büyük Ehram, Hürriyet Anıtı da dahil, yeryüzündeki en yüksek yapılardan biridir.Sadece New Yorktaki Empire State Building ve Chrysler Building gökdelenleri Eiffel Kulesi’ni geçen yükseklikte yapılardır.