Penemuan diideuan ku alam

Élmu biomimétika ayeuna aya dina tahap awal pangwangunan. Biomimétika nya éta néangan jeung nginjeum rupa-rupa gagasan ti alam jeung digunakeunana pikeun ngajawab masalah anu disanghareupan ku manusa. Originalitas, unusualness, akurasi impeccable jeung ékonomi sumberdaya, nu alam solves masalah na, saukur teu bisa tapi delight sarta ngabalukarkeun kahayang pikeun nyalin prosés endah ieu, zat jeung struktur ka extent sababaraha. Istilah biomimétik diciptakeun dina 1958 ku élmuwan Amérika Jack E. Steele. Jeung kecap "bionics" sumping kana pamakéan umum dina 70an abad panungtungan, nalika serial TV "The Genep Million Dollar Man" jeung "The Biotic Woman". Tim McGee ngingetkeun yén biometrics teu matak bingung langsung sareng modeling bioinspired sabab, teu saperti biomimetics, modeling bioinspired teu ngantebkeun pamakéan ekonomis sumberdaya. Di handap ieu conto-conto prestasi biomimétik, dimana bédana ieu paling jelas. Nalika nyiptakeun bahan biomédis polimérik, prinsip operasi cangkang holothurian (bonteng laut) dianggo. Timun laut gaduh sipat anu unik - aranjeunna tiasa ngarobih karasa kolagén anu ngabentuk panutup luar awakna. Lamun bonténg laut ngarasa bahaya, eta sababaraha kali ngaronjatkeun rigidity kulitna, kawas torek ku cangkang. Sabalikna, lamun manehna kudu squeeze kana celah sempit, anjeunna bisa jadi ngaleuleuskeun antara elemen kulitna nu praktis robah jadi jelly cair. Sakelompok élmuwan ti Case Western Reserve junun nyiptakeun bahan dumasar kana serat selulosa anu sipatna sami: ku ayana cai, bahan ieu janten plastik, sareng nalika nguap, éta padet deui. Élmuwan yakin yén bahan sapertos anu paling cocog pikeun produksi éléktroda intracerebral, anu dianggo, khususna, dina kasakit Parkinson. Nalika dilebetkeun kana uteuk, éléktroda anu didamel tina bahan sapertos kitu bakal janten plastik sareng moal ngaruksak jaringan otak. Perusahaan bungkusan AS Ecovative Design parantos nyiptakeun grup bahan anu tiasa dianyari sareng biodegradable anu tiasa dianggo pikeun insulasi termal, bungkusan, perabot sareng kasus komputer. McGee malah geus boga kaulinan dijieun tina bahan ieu. Pikeun ngahasilkeun bahan ieu, husks béas, soba sareng katun dianggo, dimana jamur Pleurotus ostreatus (jamur tiram) ditumbuh. Campuran anu ngandung sél supa tiram sareng hidrogén péroxida disimpen dina kapang khusus sareng disimpen di tempat poék supados produkna hardens dina pangaruh miselium jamur. Produkna teras dikeringkeun pikeun ngeureunkeun kamekaran jamur sareng nyegah alergi nalika dianggo produk. Angela Belcher sareng timnya parantos nyiptakeun batré novub anu ngagunakeun virus bacteriophage M13 anu dirobih. Éta tiasa ngagantelkeun diri kana bahan anorganik sapertos emas sareng kobalt oksida. Salaku hasil tina rakitan diri virus, kawat nano anu rada panjang tiasa didapet. Grup Bletcher éta bisa ngumpul loba kawat nano ieu, hasilna dina dasar batré pohara kuat sarta pisan kompak. Taun 2009, para ilmuwan nunjukkeun kamungkinan ngagunakeun virus anu dirobih genetik pikeun nyiptakeun anoda sareng katoda batré litium-ion. Australia parantos ngembangkeun sistem perawatan cai limbah Biolytix panganyarna. Sistem saringan ieu tiasa gancang pisan ngarobih limbah sareng runtah kadaharan janten cai kualitas anu tiasa dianggo pikeun irigasi. Dina sistem Biolytix, cacing sareng organisme taneuh ngalakukeun sagala padamelan. Ngagunakeun sistem Biolytix ngurangan pamakean énérgi ampir 90% sarta gawéna ampir 10 kali leuwih éfisién ti sistem beberesih konvensional. Arsiték ngora Australia Thomas Herzig yakin aya kasempetan badag pikeun arsitektur inflatable. Numutkeun anjeunna, struktur inflatable langkung éfisién tibatan tradisional, kusabab hampangna sareng konsumsi bahan minimal. Alesanna perenahna di kanyataan yén gaya tensile tindakan ukur dina mémbran fléksibel, sedengkeun gaya compressive dilawan ku medium elastis sejen - hawa, nu hadir di mana waé tur sagemblengna bébas. Hatur nuhun kana pangaruh ieu, alam geus ngagunakeun struktur sarupa pikeun jutaan taun: unggal mahluk hirup diwangun ku sél. Gagasan pikeun ngarakit struktur arsitéktur tina modul pneumocell anu didamel tina PVC dumasar kana prinsip ngawangun struktur sélular biologis. Sél, dipaténkeun ku Thomas Herzog, hargana murah pisan sareng ngamungkinkeun anjeun nyiptakeun kombinasi anu ampir henteu terbatas. Dina hal ieu, karuksakan hiji atawa malah sababaraha pneumocells moal ngakibatkeun karuksakan sakabéh struktur. Prinsip operasi dipaké ku Calera Corporation sakitu legana mimics kreasi semén alam, nu corals dipaké salila hirup maranéhna pikeun nimba kalsium jeung magnésium ti cai laut guna nyintésis karbonat dina suhu sarta tekanan normal. Sareng dina nyiptakeun semén Calera, karbon dioksida munggaran dirobih janten asam karbonat, ti mana karbonat teras dicandak. McGee nyebutkeun yen kalawan metoda ieu, pikeun ngahasilkeun hiji ton semén, perlu pikeun ngalereskeun ngeunaan jumlah sarua karbon dioksida. Produksi semén dina cara tradisional ngabalukarkeun polusi karbon dioksida, tapi téhnologi revolusioner ieu, sabalikna, nyokot karbon dioksida ti lingkungan. Perusahaan Amérika Novomer, anu ngembangkeun bahan sintétik anu ramah lingkungan, nyiptakeun téknologi pikeun ngahasilkeun plastik, dimana karbon dioksida sareng karbon monoksida dianggo salaku bahan baku utama. McGee nekenkeun ajén téknologi ieu, sabab sékrési gas rumah kaca sareng gas beracun sanés ka atmosfir mangrupikeun salah sahiji masalah utama dunya modéren. Dina téknologi plastik Novomer, polimér sareng plastik énggal tiasa ngandung dugi ka 50% karbon dioksida sareng karbon monoksida, sareng produksi bahan ieu peryogi énergi anu langkung sakedik. Produksi sapertos kitu bakal ngabantosan ngabeungkeut sajumlah ageung gas rumah kaca, sareng bahan-bahan ieu nyalira janten biodegradable. Pas hiji serangga némpél daun trapping tutuwuhan Venus flytrap karnivora, bentuk daun langsung mimiti robah, sarta serangga manggihan dirina dina perangkap maot. Alfred Crosby sareng kolega-Na ti Amherst University (Massachusetts) junun nyieun bahan polimér nu bisa meta dina cara nu sarupa jeung parobahan slightest dina tekanan, suhu, atawa dina pangaruh arus listrik. Beungeut bahan ieu katutupan ku mikroskopis, lénsa ngeusi hawa nu bisa gancang pisan ngarobah curvature maranéhanana (janten gilig atawa concave) jeung parobahan tekanan, suhu, atawa dina pangaruh arus. Ukuran microlenses ieu beda-beda ti 50 µm nepi ka 500 µm. Leuwih leutik lénsa sorangan jeung jarak antara aranjeunna, nu leuwih gancang bahan meta pikeun parobahan éksternal. McGee nyebutkeun yen naon ngajadikeun bahan ieu husus téh nya éta dijieun dina simpang mikro- sarta nanotéhnologi. Kerang, sapertos seueur moluska bivalve anu sanés, tiasa ngagantelkeun pageuh kana rupa-rupa permukaan kalayan bantuan filamén protéin tugas beurat anu khusus - anu disebut byssus. Lapisan pelindung luar tina kelenjar byssal mangrupakeun serbaguna, pisan awét sarta dina waktos anu sareng incredibly bahan elastis. Professor of Organic Chemistry Herbert Waite ti University of California geus lila pisan nalungtik mussels, sarta anjeunna junun nyieun deui bahan anu struktur pisan sarupa jeung bahan dihasilkeun ku mussels. McGee nyebutkeun yen Herbert Waite geus muka hiji widang panalungtikan anyar sakabeh, sarta yén karyana geus mantuan grup séjén élmuwan nyieun téhnologi PureBond pikeun ngubaran surfaces panel kai tanpa pamakéan formaldehida jeung zat kacida toksik lianna. Kulit hiu ngagaduhan sipat anu unik - baktéri henteu ngalikeun kana éta, sareng dina waktos anu sami henteu katutupan ku pelumas baktéri. Dina basa sejen, kulit teu maéhan baktéri, aranjeunna saukur teu aya dina eta. Rahasia perenahna dina pola husus, nu kabentuk ku skala pangleutikna kulit hiu. Nyambungkeun saling, skala ieu ngabentuk pola husus ngawangun inten. Pola ieu dihasilkeun dina pilem antibakteri pelindung Sharklet. McGee yakin yén aplikasi tina téhnologi ieu sabenerna limitless. Mémang, aplikasi tékstur sapertos anu henteu ngamungkinkeun baktéri ngalikeun dina permukaan objék di rumah sakit sareng tempat umum tiasa ngaleungitkeun baktéri ku 80%. Dina hal ieu, baktéri henteu musnah, sareng, ku kituna, aranjeunna henteu tiasa nampi résistansi, sapertos dina kasus antibiotik. Téknologi Sharklet nyaéta téknologi pangheulana di dunya pikeun ngahambat pertumbuhan baktéri tanpa ngagunakeun zat toksik. nurutkeun bigpikture.ru