Biomimetyka osiągnięcia w naśladowaniu prawami natury

W przyrodzie wszystko jest doskonale zaprojektowany. Jest to uzasadnione, racjonalne i pomysłowe, więc naukowcy i inżynierowie z całego świata starają się skopiować jego zasady w laboratorium. Korzystanie z pomysłów zaczerpniętych z natury, zwany Biomimetyka.

„Biomimetyka to świadome naśladownictwo mądrych prawami natury” - powiedział Tim McGee (Tim McGee), starszy biolog z Instytutu biomimetyce, organizacji non-profit, która zrzesza naukowcy, inżynierowie i architekci starają się stworzyć przyjazną środowisku technologię. „Staramy się zrozumieć strukturę i metody natury, jak i dlaczego one działają.”

McGee zauważa subtelną różnicę między biomimetyce i modelowania bioinspired. Według niego, Biomimetyka zazwyczaj zobowiązuje się do mądrego wykorzystania zasobów, a to nie jest tak ważne dla modelowania bioinspired.

Oto 10 przykładów jasno wykazują osiągnięcie Biomimetyka McGee opinii.

2. Biomedical materiały syntetyczne, które naśladują właściwości ogórka morskiego

Wszczepienie elektrody w mózgu może pomóc w rozwiązaniu problemów neurologicznych, może być stosowane w tych ciężkich tworzyw sztucznych zmniejsza korzystny wpływ na leczenie. W 2008 roku naukowcy z Case Western Reserve University próbowali rozwiązać ten problem poprzez badanie skóry ogórek morski.

„Jego gąbczaste zmienia strukturę powłoki od miękkich do twardych” - mówi McGee. Naukowców pod wiadra prof Christophe (Christoph weder) stworzyliśmy nowy materiał z drobnych włókien celulozowych w matrycy polimerowej. Wyniki badań zostały opublikowane w Science.

W zależności od warunków zewnętrznych lub włókna uwalniane są ze sobą połączone. Dostosowuje materiał lekarza: w przypadku braku wody, to trudno, ale kiedy go dodać - jest zmiękczona. „Ze względu na wrażliwość na warunki zewnętrzne, takie materiały pomóc utrzymać dłuższą zdrowie” - dodaje McGee.

3. Materiały opakowaniowe na podstawie aktywności grzybów

McGee przytacza przykład firmy Ecovative wystroju wnętrz, położony w pobliżu miasta Troy, w stanie Nowy Jork. Firma korzysta z formy, aby stworzyć silny, ale w tym samym czasie, biodegradowalny materiał opakowaniowy.

Z nitkowatych grzybów z odpadów rolnych pererabatyvatsya chityny (twardego materiału włóknistego produktu z grzybów istotnej aktywności). McGee uważa, że metoda ta może być stosowana do produkcji szerokiej gamy produktów, począwszy od mebli i systemowych bloków do bardziej złożonych struktur.

„Mam nawet kaczki kauczuku, który pracownicy firmy są wykonane w ten sposób po prostu dla zabawy” - mówi. „Ta technologia podstawą do stworzenia odpowiednich produktów z odpadów”.

4. Urządzenie według wirusów

Zdolność wirusów do samodzielnego skłoniło Angela Belcher (Angela Belcher) i jej koledzy z Massachusetts Institute of Technology na pomysł wykorzystania inżynierii genetycznej, aby wirusy tworząc urządzeń funkcjonujących. W 2009 roku, w artykule w Science, zespół naukowców opisał, jak udało im się dokonać nieszkodliwy wirus przekształcać się baterii.

„Co jest cool, jest fakt, że to wszystko jest tworzone w nanoskali” - mówi McGee. „Podnieśli tranzystorów, baterie. To jest cała technologia, oprócz zupełnie nowego. " McGee odnotowuje również badanie przeprowadzone przez naukowca Harvard Joanna Aizenberg (Joanna Aizenberg), która rośnie i manipulowania nanostruktur.

5. Filtr symulacji procesów rozkładu drewna

Wideo: Naturalne prawo sukcesu

Badanie procesów degradacji na parterze lasach i na brzegach rzek inspirowane Biolytix australijskiej firmy zbudować system oczyszczania wody w oparciu o żywych organizmów, takich jak robaki i chrząszczy. Taki system, który wykorzystuje na żywo „humus”, nie wymaga stosowania chemikaliów i działa znacznie lepiej niż standardowe szambo.

„Ich system obsługuje odpadów jest 10 razy bardziej skuteczny niż szambo” - mówi McGee. Firma została mocno dotknięta przez powodzie w Australii i Nowej Zelandii, a został zmuszony do ogłoszenia upadłości. „Niestety, bardziej inteligentne i Novation systemy i materiały nie zawsze panują na rynku” - dodaje McGee.

6. Urządzenie modułowe do właściwości komórek ludzkich symulowania

Austriacki architekt Thomas Herzig (Thomas Herzig), pod wrażeniem sposób komórki biologiczne tworzą tkankę utworzoną z PVC modułowej „klatki”, z którego można zbierać różne rodzaje struktur, w tym namioty i markizy. Herzig nazwał swój wynalazek „pnevmokletkami” i opatentował go.

„Ponieważ mogą one podnieść co chcesz” - mówi McGee. „Technologia ta jest wyraźnym przykładem krótki architektura tworzenia bystrostroyaschiesya regulowane projekty z niskimi kosztami energii.” Nadmuchiwane „pnevmokletki” są szczelne, ognioodporność, są w stanie utrzymać się z promieniowania słonecznego i zachowują swój kształt. Ze względu na konstrukcję membrany, nawet jeśli zostaną uszkodzone jedno z ogniw, reszta zachowuje kształt utworzonej struktury.

7. bazie cementu struktura rafy

Magnez i wapń korala Ultrastruktura inspirowane firmy California Calera Corporation dla rozwoju procesu konwersji dwutlenku węgla z elektrowni kopalnych i wody morskiej do „zielonego cementu”. Technologia ta blokuje cząsteczki dwutlenku węgla, a nie w celu zwiększenia jego ilości, tak jak to się dzieje w produkcji zwykłego cementu portlandzkiego.

„W produkcji jednej tony nowego typu cementu jest wiązanie jednej tony dwutlenku węgla” - mówi McGee. „W rzeczywistości, produkcja cementu - jeden z najbardziej szkodliwych gałęzi przemysłu w ilości emitowanego dwutlenku węgla w atmosferze, ale ta technologia zmieni reguły gry” - dodaje.

8. materiały syntetyczne, które naśladują aktywność drzew

Podobnie jak drzewa, Massachusetts firma Novomer, produkcji przyjaznych dla środowiska materiałów syntetycznych z wykorzystaniem dwutlenku węgla jako surowca. dwutlenku węgla otrzymanego podczas produkcji materiałów alkoholu i petrochemicznych, w reakcji katalitycznej, opracowany Cornell University, stosowanego do wytwarzania polimerów.

„Dla nas ogromne emisje dwutlenku węgla - jest to duży problem, ale dla roślin jest - bardzo korzystne” - mówi McGee. „Zamiast szukać oleju lub rosnąć biomasy do węgla potrzebnego do produkcji syntetyków, to lepiej korzystać z tego samego dwutlenku węgla, które są klasyfikowane jako odpady niebezpieczne.”

9. brakuje powierzchni, naśladując efekt muchołówki

Wideo: Dlaczego nie mogę być obrażony przez rodziców, lub nawet w myślach nie przeklinać swego ojca i matkę

Naukowiec z Uniwersytetu w Amherst, Massachusetts, Alfred Crosby (Alfred Crosby), postanowiliśmy przyjrzeć się bliżej w jaki sposób działa Flytrap Venus, która go przyczyniły się do opracowania nowego rodzaju powierzchni polimeru. Roślina ma małe włosków za jednym naciśnięciem, które są napędzane przez liście, że slam i chwytania zdobyczy.

W artykule opublikowanym w 2007 roku w Advanced Materials, Crosby opisał, jak on i jego koledzy udało się zasymulować zdolność roślin do tworzenia polimeru pokrytego maleńkich soczewek, które mogą stać się wypukły, potem wklęsły, co daje materiałowi zdolność do odbudowania.

„Jestem pod wrażeniem Ala Crosby, gdyż skupia nanotechnologii i mikrotechnologii” - mówi McGee. „Al i jego zespół są inspirowane naturą, badanie procesów zachodzących w nim, a następnie próbuje dowiedzieć się, w jaki sposób symulować go za pomocą naszej technologii.”

10. Klej substancje naśladujące zdolność muszli

Nawet wodoodporne opatrunki, zużyje. Profesor Chemii Organicznej Uniwersytetu Kalifornijskiego Herbert Herbert Waite (Waite) zorientowali się, jak sprawić, by bandaże lepiej przylegają do mokrej nawierzchni. Badał w jaki sposób organizmy morskie, takie jak małże, są utrzymywane w miejscu.

Małże wystają wiązki włókien gęste tak zwane bisiorowymi który można przykleić do powierzchni wosku, szkło, metal i kości. Badając bisior, Waite próbował tworzyć włókna białkowe, które powtarzane Ta zdolność małże.

„Herb otworzył nowe pole badań i znaleźć twórcze podejście do badania świata” - mówi McGee. „Jego prace inspirowane innych naukowców w ich badaniach - na przykład, aby rozwijać PureBond, produkt bezpieczny drewna, który nie zawiera formaldehydu.”

11. antybakteryjne powierzchni zdolność naśladując rekina

Rekiny, w porównaniu do innych życia morskiego, poruszają się wolniej, ale nie ponoszą bakterie. Korzystanie z University of Florida badania, firma Sharklet Technologies opracowała unikalny film, który ogranicza rozwój mikroorganizmów.

„Cała sprawa w postaci jej skóry. Naukowo mówiąc, tę formę, jego struktura zależy od tego jak jesteś podłączony do maleńkich płatków skóry „- powiedział CEO Joe Bagan (Joe Bagan) w wywiadzie w 2008 roku, Discovery News. „Ta funkcja nie posiada więcej niż jednego zwierzęcia, i jesteśmy przekonani, że możemy korzystać z tego rozwoju do utrzymania czystości.”

Folia Sharklet ma grubości 3 mikronów, ale uważa Bagan jego „Rysy” dla bakterii.

„Najciekawsze, że rekiny pozbyć się bakterii z wykorzystaniem jedynie fakturę skóry, bez używania środków chemicznych” - mówi McGee. „Ta metoda pozbycia się bakterii bez ich zniszczenia byłyby bardzo użyteczne w szpitalach, ponieważ w tym przypadku jest mało prawdopodobne, że bakterie nabywają oporność”.

Wideo: Źródło energii # Ganoderma. Czakr. Wibracje ludzi sukcesu

Udostępnij w sieciach społecznościowych:

Podobne