Share
Narava ustvarja svoje stvaritve z največjo učinkovitostjo. Izvirnost, singularnost, brezhibna natančnost in varčevanje virov, s katerimi narava rešuje svoje naloge, preprosto ne morejo povzročiti občudovanja in želje vsaj do neke mere kopirati te neverjetne snovi in procese. Znanost, vključena v takšno kopiranje, imenujemo biomimetika..
(Skupaj 11 fotografij)
Post sponzor: Najem motorne ladje: Motorna ladja za najem ladjarske družbe Golden Island, kot najdražji zakup motornih ladij v Moskvi, ne bo stala več kot 15.000 rubljev na uro, vendar se začne s 6.000 rubljev na uro.
1. Senior biolog Biomimetičnega inštituta Tim McGee (Tim McGee) to znanost definira kot zavestno imitacijo elementov živih narave pri ustvarjanju novih naprav in tehnologij.
Izraz biomimetika (ali bionika) je leta 1958 skoval ameriški znanstvenik Jack E. Steele. Beseda "bionika" je prišla v splošno uporabo v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so na televizijskih zaslonih prikazali TV serijo "The Six Million Dollar Man" in "Bionic Woman". Tim McGee poudarja, da biomimetike ne bi smeli biti neposredno pomešani z bioinspiriranim modeliranjem, saj se v nasprotju z biomimetiki modeliranje z bioinhronizacijo ne osredotoča na ekonomično uporabo virov. McGee opredeljuje naslednje primere, v katerih se dosežki biomimetikov najbolj očitno kažejo.
2. Biomedicinski polimerni materiali, katerih oblikovanje je uporabilo načelo holoturianske lupine. V letu 2008 so znanstveniki, ki so delali na Univerzi Case Western Western University (Case Western Reserve University), zanimali za izdelavo novega medicinskega materiala, ki bi imel lastnosti zunanje školjke živali holoturijcev ). Morske kumare imajo edinstveno lastnost - lahko spremenijo trdoto kolagena, ki tvori zunanji pokrov svojih teles. Namreč: lahko spremenijo svojo togost. Kadar se ogroža morsko kumare, večkrat poveča togost svoje kože, kot če bi bila pokrita z oklepom; in obratno, če ga je treba stisniti v zelo ozko vrzel, lahko toliko oslabi povezave med elementi njegove kože, da se praktično pretvori v tekoči gel. Skupina znanstvenikov iz Case Western Reserve je uspela ustvariti material na osnovi celuloznih vlaken, ki ima podobne lastnosti: v prisotnosti vode ta material postane plastičen in ko se izhlapi, se znova tvrdi. Znanstveniki verjamejo, da je ta material najbolj primeren za proizvodnjo elektrokemičnih elektrod, ki se uporabljajo predvsem pri zdravljenju Parkinsonove bolezni. Ko se implantira v možgane, bo elektroda tega materiala postala plastična in ne bo dodatno poškodovala možganskega tkiva..
3. Izolacijski in embalažni material, ustvarjen s pomočjo ostrigarskih gob Ameriško podjetje Ecovative Design, ki proizvaja embalažo, je ustvarilo skupino obnovljivih in biološko razgradljivih materialov, ki se lahko uporabljajo za proizvodnjo toplotnih izolatorjev, zaščite pred plamenom in pakiranja. Za izdelavo teh materialov se uporabljajo orehe iz riža, ajde in bombaža, na katerih se goji posebna gliva Pleurotus ostreatus (ali ostrigarska goba). Mešanica, ki vsebuje celice te glive in vodikovega peroksida, postavi v posebne oblike in ostane v temi, tako da se izdelek strdi pod vplivom gobičnega micelija. Nato se izdelek posuši, da ohranja rast glive in preprečuje pojav alergij med uporabo zdravila. McGee meni, da so možnosti uporabe takšnih materialov praktično neomejene - lahko storite kaj od njih, vključno s pohištvenimi in računalniškimi zadevami. Ima celo pacovega igrača, izdelanega iz takega materiala..
4. Naprave, ustvarjene z virusi. Bioengineer Angela Belcher (Angela Belcher) in njena ekipa sta ustvarili novo baterijo, ki uporablja gensko spremenjeni virus bakteriofage M13. Ta modificirani virus je sposoben pritrditi na anorganske materiale, kot so zlato in kobaltov oksid. Kot rezultat samo-sestavljanja virusov lahko dobite precej dolge nanotehnologije. Skupina znanstvenikov pod vodstvom je lahko sestavila mnoge od teh nanožic, kar je povzročilo zelo močno in izredno kompaktno bazo akumulatorja. V letu 2009 je skupina Bletcher pokazala možnost uporabe gensko spremenjenega virusa za izdelavo anode in katode litij-ionske baterije. McGee ugotavlja, da je to zelo močna tehnologija, ki nima analogov..
5. Sistem čiščenja, ki temelji na načelu naravnega čiščenja Avstralija je razvila najnovejši sistem za čiščenje odpadne vode Biolytix. Ta filtrirni sistem lahko zelo hitro pretvori odplake in odpadne vode v visoko kakovostno vodo, ki se lahko uporablja za namakanje. McGee poudarja, da je posebna vrednost tega filtracijskega sistema, da se v tem filtrirnem sistemu ne uporabljajo škodljive kemikalije in filtri za čiščenje energije. V sistemu Biolytix vse delo opravljajo črvi in organizmi v tleh. Sistem Biolytix, ki poziva k pomoči moči narave, je zmanjšal porabo električne energije za skoraj 90%, vendar je 10-krat bolj učinkovit od običajnih sistemov čiščenja..
7. Pnevmobilne celice za napihljive arhitekture Mladi avstralski arhitekt Thomas Herzig (Thomas Herzig) meni, da se odpirajo velike priložnosti za napihljivo arhitekturo. Po njegovem mnenju so napihljive strukture veliko bolj učinkovite kot tradicionalne, zaradi njihove lahkotnosti in minimalne porabe materialov. Razlog je v tem, da natezna sila deluje le na gibljivi membrani, medtem ko tlačni sili nasprotuje drug elastični medij - zrak, ki je prisoten povsod in je popolnoma brezplačen. Zaradi te učinkovitosti narava že več milijonov let uporablja podobne konstrukcije. Vsaka živa stvar je sestavljena iz celic. Zato ideja o sestavljanju arhitekturnih struktur iz pnevmatskih celičnih modulov (te celice so izdelane iz PVC) temelji na načelih bioloških celičnih struktur. Te celice, ki jih patentira Thomas Herzig, imajo zelo nizke stroške in vam omogočajo, da ustvarite skoraj neomejeno število kombinacij. V tem primeru poškodba ene ali celo nekaj pnevmocelov ne vodi do uničenja celotne strukture..
7. Ekološko prijazni cement podjetja Calera Proces, ki ga uporablja družba Calera, posnema ustvarjanje naravnega cementa, ki ga korale rešujejo v preživljanju, izločajo kalcij in magnezij iz morske vode, sintetizirajo karbonate pri normalnih temperaturah in tlakih. Pri izdelavi Calera cementa se ogljikov dioksid najprej pretvori v ogljikovo kislino, iz katere se nato pridobijo karbonati. McGee pravi, da je s to metodo treba povezati toliko ogljikovega dioksida, da proizvedejo eno tono cementa. Proizvodnja cementa na tradicionalen način vodi k onesnaževanju okolja z ogljikovim dioksidom, vendar ta revolucionarna tehnologija nasprotno vzame ogljikov dioksid iz okolja.
8. Okolju prijazna plastika Ameriško podjetje Novomer, ki razvija nove okolju prijazne sintetične materiale, je kot glavno surovino ustvarilo tehnologijo za proizvodnjo plastike, ki uporablja ogljikov dioksid in ogljikov monoksid. McGee poudarja pomen te tehnologije, saj je emisija toplogrednih in drugih strupenih plinov v ozračje eden od glavnih problemov sodobnega sveta. Pri proizvodnji plastike po tehnologiji Novomer lahko novi polimeri in plastika vsebujejo do 50% ogljikovega dioksida in plinov iz ogljikovega monoksida, za proizvodnjo teh materialov pa je potrebno veliko manj energije. Takšna proizvodnja bo pripomogla k povezovanju znatnih količin toplogrednih plinov in sami ti materiali postanejo biološko razgradljivi..
9. Polimer, ki deluje na principu Venerinega muha. Takoj, ko se žuželka dotakne plenilnega lista plenilske rastline Venus, se oblika oblike lista takoj začne spreminjati in se žuželke najdejo v smrtonosni past. Alfred Crosby (Alfred Crosby) in njegovi kolegi na Univerzi Amherst (Massachusetts) so uspeli ustvariti polimerni material, ki se lahko na enak način odzove na najmanjše spremembe tlaka, temperature ali pod vplivom električnega toka. Površina tega materiala je prekrita z mikroskopskimi, z zrakom napolnjenimi lečami, ki lahko zelo hitro spremenijo svojo ukrivljenost (postanejo konveksno ali konkavno) s spremembo tlaka, temperature ali pod vplivom toka. Velikost teh mikrolensov se giblje od 50 mikronov do 500 mikronov. Manjše so leče in razdalja med njimi, hitreje se material odziva na zunanje spremembe. McGee pravi, da je posebnost tega gradiva, da je nastala na stičišču mikro in nanotehnologije..
10. Univerzalna zaščitna obloga, ki posnema zaščitni premaz obvodne žleze školjk Klapavice, kot tudi številne druge školjke, se močno pritrdijo na široko paleto površin z uporabo posebnih, ultra močnih proteinskih filamentov - tako imenovanega byssus. Zunanji zaščitni sloj bajsne žleze je vsestranski, izjemno trpežen in hkrati izjemno elastičen material. Profesor organske kemije Herbert Waite (Herbert Waite) iz Kalifornije univerze se že dolgo časa ukvarja s študijem školjk in je lahko znova ustvaril material, katerega struktura je zelo podobna materialu, ki ga proizvajajo školjke. McGee pravi, da je Herbert Wate uspel odpreti celotno polje za nove raziskave in da je njegovo delo že pomagalo drugi skupini znanstvenikov, da ustvarijo tehnologijo PureBond za površinsko obdelavo lesenih plošč brez formaldehida in drugih zelo strupenih snovi..
11. Antibakterijske površine, ki delujejo na principu kože morskega psa. Skodelica kože ima popolnoma edinstveno lastnost - bakterije se ne razmnožujejo, hkrati pa niso pokrite z baktericidno maščobo. Z drugimi besedami - koža ne uniči bakterij, preprosto jih ni. Skrivnost leži v posebnem vzorcu, ki ga sestavljajo najmanjše lise kože morskega psa. Te kombinacije sestavljajo poseben diamantni vzorec. Ta vzorec se reproducira na zaščitnem antibakterijskem filmu Sharklet. McGee meni, da je uporaba te tehnologije resnično neomejena. Dejansko uporaba podobne teksture, ki ne dovoljuje razmnoževanja bakterij, na površini predmetov v bolnišnicah in na javnih mestih, vam omogoča, da se znebite bakterij za 80%. V tem primeru bakterije niso uničene in zato ne morejo pridobiti odpornosti, tako kot pri antibiotikah. Tehnologija Sharklet je prva tehnologija na svetu, ki zavira rast bakterij brez uporabe strupenih snovi..
Legal Technique