במהלך מיליוני שנות האבולוציה התפתחו בטבע מנגנונים, מבנים וחומרים המאפשרים לבעלי החיים להתאים עצמם לסביבתם. הפתרונות שהתפתחו בעולם הטבע מהווים מקור בלתי נדלה של רעיונות והשראה להתמודדות בני האדם עם אתגרים. חיקוי עולם הטבע, ביו-חקיינות (biomimicry), הוא תחום מתפתח אשר כבר הביא לפיתוח המצאות בתחומים רבים, והוא טומן בחובו הבטחה לפתרון בעיות נוספות בתחומים כגון פיתוח טכנולוגיות ירוקות ולא מזהמות, בנייה ירוקה, חומרים ומכשור.

ימין: אוח השלג. שמאל: שלדג. מרכז: רכבת מהירה בהשראת הטבע
שממית

כריות ההדבקה של השממית מאפשרות לה להיצמד בעוצמה למצע וגם להתנתק ממנו במהירות וביעילות. כריות אלו כה יעילות, עד שהן מאפשרות לשממית להיתלות במהופך מתקרת זכוכית חלקה. ייחוד נוסף של הכריות הוא שהן אינן מתבלות ואינן מתלכלכות מחומרים אשר נדבקים אליהן בטעות. כריות ההדבקה עשויות למעשה זיפי קרטין בעלי מבנה מורכב. מחקרים שנעשים בשנים האחרונות, מנסים לחקות את יכולת ההצמדה של השממית ולייצר חומר הדבקה עוצמתי ורב-פעמי הידוע בשם GeckoTape.

לפה קוצנית (Arctium lappa). מקור: BioImage

בשנת 1948 טייל מהנדס האלקטרוניקה ג'ורג' דה מסטרל עם כלבו ולפתע הבחין כי זרעים קוצניים של הצמח לפה קוצנית דבקו במכנסיו ובפרוות כלבו. בעודו מתייגע בהוצאת הזרעים, נבט במוחו הרעיון ללמוד ולחקות את יכולתו של הזרע להיצמד למשטחים. בהתבוננות במיקרוסקופ הוא למד כיצד נצמדים הזרעים למשטחים באמצעות מבנה של ווים זעירים. אלו היוו עבורו השראה להמצאת הצמדן.

Teredo. מקור: אוניברסיטת גוטנברג, Christin Appelqvist
תולעת האניות (Shipworm) הוא כינוי לצדפה מהסוג Teredo, המתמחה בחפירת תעלות בעצים שנמצאים בתוך המים, ובהן היא גם חיה. באופן טבעי הצדפה חיה בתוך פיסות עץ שנסחפות במים, אך היא מסוגלת לחפור מחילות גם בספינות ובמזחי עץ ולגרום לנזקים קשים. גופה של הצדפה מוארך ודמוי תולעת, והקשוות, שמשמשות את רוב הצדפות להגנה, הוסבו לאיברי חפירה. הקשוות קטנות, דמויות קסדה ומשוננות בקצה. קשוות הצדפה משייפות את העץ בזמן שהצדפה מניעה ראשה לצדדים ליצירת מנהרה עגולה לגמרי, הגדולה במקצת מקוטר הצדפה עצמה. הצדפה ניזונה מהשבבים וגדלה בתוך המחילות שהיא חופרת. תוך כדי החפירה, הצדפה מפרישה חומר עשוי סידן.
ארבה. מקור: Michel Lecoq CIRAD

הארבה עף בלהקות ענק המונות 80-40 מיליון פרטים לקילומטר רבוע. כיצד מצליח הארבה להימנע מהתנגשות עם פרטים אחרים בלהקה? מסתבר שלארבה יש גלאי תנועה המתבסס על חוש הראייה. בתגובה להתקרבות אובייקט לכיוונו חלה עלייה בתדירות התגובה העצבית, אשר מביאה לתגובה מהירה המונעת את ההתנגשות. תאי עצב לאורך המסלול העצבי מסננים רעשי רקע ומונעים רגישות יתר וזיהוי מוטעה. 

salvinia natans צילום: Kurt stueber
העלים של צמחים מסוימים דוחים מים ביעילות רבה (superhydrophobic). הם דוחים את המים בעזרת משאבות מיקרוסקופיות, ציפוי שעווה או שערות. כל אלו גורמים לטיפות המים להתגלגל בקלות מהעלה ולהשאירו יבש. 
עליו הגדולים והמרשימים של צמח הלוטוס (Nelumbo nucifera) למשל נראים תמיד מבריקים ונקיים. הם אינם צוברים אבק או בוץ. העלים מצופים בשכבה של שעווה בעלת מבנה מיקרוסקופי מיוחד שגורם לעלים לדחות מים. ציפוי השעווה של העלה היווה השראה לפיתוח חומרים שמשמשים לציפוי בדים (של אוהלים למשל) ולהפיכתם עמידים למים.
עז הרים (Oreamnos americanus). צילום: Flickr, wallyg
עז ההרים (Oreamnos americanus) נפוצה באזורים הרריים בצפון-אמריקה, מדרום-מזרח אלסקה ועד לוושינגטון. כפי שמרמז שמה, עז ההרים מבלה את רוב ימיה בטיפוס על מצוקים תלולים שבהם היא מוגנת מפני טורפים, ויורדת למרעה רק לשעות ספורות בשביל לאכול. הרגליים של עז ההרים מותאמות בצורה מופלאה לטיפוס על מצוקים. שפת הפרסה עשויה מחומר קרני וקשה ביותר המאפשר לעז להיצמד למשטחים רכים, ואילו תחתית הטלף מצוידת בכרית גמישה כגומי, המשמשת להיאחזות בסלעים ומאפשרת עצירה פתאומית במצוקים תלולים. למרות ההתאמה המופלאה של עז ההרים, צעירים רבים מוצאים את מותם בנפילה מהמצוקים, ורק 60% מהם מגיעים לגיל שנה.
לבן חזה
הרכבת ביפן היא מהמהירות בעולם, והיא מגיעה למהירות של 320 קילומטרים בשעה. תכנון הרכבת הציב כמה אתגרים, ואלו נפתרו בעזרת פתרונות מעולם החי:

מאגר הידע