Biomimética, campo emergente impactando design da arquitetura à eletrônica e maquinaria, toma processos e estruturas da natureza como ponto de partida para designs humanos. Reconhecendo que designs naturais resultam de bilhões de anos de evolução tornando organismos compatíveis com ambientes, a biomimética visa imitar e adaptar ideias da natureza às necessidades humanas, frequentemente com melhorias significativas em eficiência e impactos ambientais muito menores que designs convencionais.
Gasta energia extraordinária aquecer, resfriar e iluminar edifícios em cidades modernas, representando alto custo e impacto ambiental massivo. Na natureza, numerosas espécies — muitas tão sensíveis a calor e frio quanto nós e dependentes de luz para ver — habitam e constroem moradias em climas extremos sem fontes artificiais de energia. No Zimbábue, arquitetos e engenheiros combinaram alvenaria tradicional com design inspirado em cupinzeiros para construir complexo que usa menos de 10% da energia de edifícios comparáveis. Sem sistema central de refrigeração, o edifício puxa ar e brisas da base e ventila até o ar ficar quente e sair por chaminés no telhado, mecanismo usado em cupinzeiros para regular temperatura.
Produção, uso e descarte de materiais têm consequências ambientais consideráveis, de emissões de gases a aterros sobrecarregados. Organismos biológicos têm mecanismos de auto-cura que reduzem energia para reparar partes. Inspirados na cura da pele de mamíferos, engenheiros aeroespaciais desenvolveram folhas plásticas com depósitos internos de resina que fluem à superfície quando plástico é arranhado ou perfurado. Ao secar, cria remendo como crosta em corte, superfície tão forte quanto original. Se usado em tecnologias aeroespaciais, tornaria viagens aéreas mais seguras e reduziria peso e consumo de combustível.
Embora em estágio inicial de pesquisa, "fotossíntese artificial" baseia-se no processo fotossintético pelo qual plantas usam luz solar para criar e armazenar energia. Assim como plantas separam moléculas de água para gerar carboidratos simples e oxigênio, cientistas esperam replicar para isolar gás hidrogênio, altamente inflamável e utilizável como combustível. Se o processo usar menos energia do que cria, como nas plantas, poderia substituir fontes poluentes como combustíveis fósseis.
Vida na Terra evoluiu para maximizar uso de energia disponível, com processos biológicos como digestão e movimento superando eficiência de nossas máquinas mais sofisticadas. Cientistas e designers voltam-se para estruturas e processos naturais para designs mais eficientes. Designers de turbinas eólicas olharam para protuberâncias na borda de ataque da nadadeira de baleia-jubarte para redesenhar pás com menos arrasto e mais sustentação. Resultado: turbina mais eficaz e eficiente, rápida como baleia-jubarte mergulhando.