„Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie jest chyba jedyną polską uczelnią techniczną, której studenci mają obowiązkowe zajęcia z bioniki. W innych uczelniach technicznych raczej brak tego przedmiotu” – mówi w rozmowie z prof. Andrzej Samek. „Bionika to interdyscyplinarna dziedzina wiedzy zajmująca się poszukiwaniem wzorców w przyrodzie, wśród organizmów, zwierząt i roślin, w celu znalezienia innowacyjnych rozwiązań technicznych” – wyjaśnia naukowiec z AGH.

Rezultaty prac bioników znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Przykładowo firma Mitsubishi buduje roboty pływające dokładnie wzorowane na latimerii. Dzięki temu młodzież szkolna może zobaczyć, jak wygląda i porusza się ta żywa skamieniałość – ryba żyjąca obecnie w niezwykle małej populacji w pobliżu Komorów. W Anglii i Japonii specjalne ryby-roboty są wykorzystywane do badania stopnia zanieczyszczenia przybrzeżnych wód morskich. Chińczycy zbudowali rybę do podwodnych eksploracji archeologicznych. Na wzór organizmów żywych konstruowane są maszyny, które posłużyłyby badaniu planet. Roboty latające i pływające, zwłaszcza miniroboty, budowane są również w celach militarnych – służą m.in. obserwacji i rozpoznania pola walki.

Jak mówi prof. Samek, w krakowskiej AGH od 2010 r. działa chyba pierwsze w Polsce nowoczesne laboratorium bioniki. Mają w nim zajęcia studenci Wydziału Automatyki i Robotyki oraz Bioinżynierii. Rocznie ok. 130 osób zalicza przedmiot. „Zaliczenie polega na obserwacji wybranych organizmów, odnalezieniu wzorca i jego syntezie – i na tej podstawie samodzielnym zaprojektowaniu innowacyjnego rozwiązania technicznego. Powstają w ten sposób niezwykłe koncepcje maszyn realizujących wybrane funkcje zwierząt lub roślin. Niektóre projekty nadają się do opatentowania. Nie są raczej wdrażane, ponieważ Polska jest krajem o zbyt małym potencjale technicznym, aby inwestować w tego rodzaju nowatorskie konstrukcje techniczne, związane oczywiście z dużym ryzykiem finansowym” – wyjaśnia profesor. Bogato wyposażone laboratorium naukowo-dydaktyczne AGH dysponuje kilkunastoma stanowiskami połączonych z komputerami i kamerami mikroskopów. Ma też stanowiska obróbki umożliwiające budowę prototypu. W laboratorium są również zbiory okazów, przeznaczonych do obserwacji, i akwarium do hodowli żywych osobników. Pod okiem młodych naukowców, pasjonatów bioniki (trzyosobowy zespół pracujący pod kierownictwem prof. Samka), studenci mają w laboratorium nieograniczoną możliwość realizacji własnych samodzielnych pomysłów.

Na pytanie, jakie jest podejście studentów do bioniki, prof. Samek odpowiada: „Najpierw jest przerażenie, następnie zdziwienie, a potem zachwyt i zapał; aktywizujemy postawy młodych inżynierów. Studenci, którzy od początku studiów wyrastają w przekonaniu, że przyroda i technika, a zwłaszcza budowa maszyn, to dwie odrębne dziedziny, nie dowierzają, że pokazywany im na pierwszych zajęciach owad może być wzorcem robota” – mówi prof. Samek. Dodaje też, że pierwsze reakcje studentów na zajęciach z bioniki są uzasadnione. „Znajomość tak innowacyjnej i interdyscyplinarnej dziedziny nauki jak bionika jest w niezwykle ograniczona” – tłumaczy profesor.

Nauczanie przedmiotu bionika na uczelni ma trzy główne cele. Po pierwsze, uczy młodego człowieka twórczego, innowacyjnego myślenia i pobudza jego aktywną postawę. Po drugie, zapoznaje młodych inżynierów z bogactwem technicznych rozwiązań, których wzorce występują w przyrodzie. Po trzecie, tworzy nową filozofię przyrody zwłaszcza dla inżynierów. „Nie jesteśmy władcami przyrody, jesteśmy jej skromnymi uczniami, natura jest naszym mistrzem. Jeśli nasz gatunek ma się rozwijać i pozostać na planecie, to musi uwzględnić, że jest jednym z elementów w jej systemie” – zauważa profesor.

Na żadnej polskiej uczelni nie działa katedra bioniki. Zdaniem naukowca, w najbliższej przyszłości chyba w żadnej polskiej uczelni nie powstanie też kierunek studiów – bionika. „Możliwości kadry akademickiej, a nawet jej postawa, są ciągle zachowawcze. Jeśli powstałaby chociaż specjalność bionika, to byłoby bardzo duże osiągniecie” – mówił profesor. „Poza tym trudno w Polsce znaleźć osobę, która byłaby równocześnie miłośnikiem przyrody i mechaniki. Dla porównania – w Niemczech połowa kierowników katedr, w których zatrudnieni są inżynierowie mechanicy, to przyrodnicy” – dodaje. W Niemczech istnieją ponad 24 jednostki akademickie (katedry i instytuty bioniki), wydawane są dziesiątki podręczników, a system kształcenia nawet w szkołach podstawowych i średnich zaczyna być ukierunkowywany na bionikę. „Na Zachodzie dąży się, aby szerzej uświadamiać młodzież, że zachowania organizmów żywych mogą być wzorcami różnych rozwiązań technicznych. Inżynier budowy maszyn przyszłości musiał będzie być nie tylko mechanikiem, ale i przyrodnikiem” – wyjaśnia prof. Samek. Dodaje, że dzięki twórczej współpracy inżyniera i przyrodnika rozwiązania techniczne przyszłości będą bardziej przyjazne dla środowiska niż obecnie.

Oprócz działalności dydaktycznej w Katedrze Automatyzacji Procesów AGH zespół prof. Samka prowadzi prace badawcze nad nowymi rozwiązaniami robotów latających, kroczących i pływających. Szczegółów tych prac prof. Samek nie chce na razie zdradzać.