Biomimetiky úspechy v napodobňovaní prírodných zákonov
V prírode, všetko je dokonale navrhnutý. Je rozumné, racionálne a dômyselný, takže vedci a inžinieri z celého sveta sa snaží kopírovať jeho princípov v laboratóriu. Použitie myšlienky vypožičané od prírody, tzv biomimetiky.obsah
"Biomimetics je vedomá napodobňovanie múdrych prírodných zákonov" - povedal Tim McGee (Tim McGee), senior biológ z Inštitútu biomimetiky, nezisková organizácia, ktorá združuje vedcov, inžinierov a architektov sa snaží vytvoriť ekologicky šetrné technológie. "Snažíme sa pochopiť štruktúru a metódy prírode, ako a prečo fungujú."
McGee poukazuje na jemné rozdiely medzi biomimetiky a biológiou inšpirované modelovanie. Podľa neho biomimetiky je zvyčajne zaväzuje k rozumné využívanie zdrojov, pričom to nie je tak dôležité pre biológiou inšpirované modelovanie.
Tu je 10 príklady jasne ukazujú dosiahnutie biomimetiky McGee názoru.
2. Biomedical syntetické materiály, ktoré napodobňujú vlastnosti holotúrie
Implantácia elektród do mozgu môže pomôcť pri riešení neurologické problémy, ale použitý v tomto náročných syntetických materiálov znižovať pozitívny účinok liečby. V roku 2008 vedci z Case Western Reserve University sa pokúsili vyriešiť tento problém tým, že študuje kožu morské uhorky.
"Jeho hubovité zmeny škrupinovej konštrukcie z mäkkých a tvrdých" - hovorí McGee. Vedci pod vedením profesora Christophe vedrá (Christoph Weder) vytvorili nový materiál z jemných celulózových vlákien v polymérnej matrici. Výsledky výskumu boli publikované v časopise Science.
V závislosti na vonkajších podmienkach alebo vlákien uvoľnených sú zviazané. Prispôsobuje zdravotníckeho materiálu: v neprítomnosti vody, je to ťažké, ale keď ho pridať - je zmäkol. "Vzhľadom k jeho citlivosti na vonkajšie podmienky, takéto materiály pomáhajú udržať dlhší zdravia," - dodáva McGee.
3. Obalové materiály na báze hubové aktivity
McGee cituje príklad spoločnosti Ecovative dizajn, ktorý sa nachádza v blízkosti mesta Troy, v New Yorku. Spoločnosť využíva formy na vytvorenie silnej, ale zároveň, biologicky odbúrateľný obalový materiál.
S vláknité huby v poľnohospodárske odpady pererabatyvatsya chitínu (tvrdé vláknité látky, produkt hubové vitálne aktivity). McGee sa domnieva, že tento spôsob môže byť použitý na výrobu širokej škály výrobkov, od nábytku a systémových blokov zložitejších štruktúr.
"Dokonca mám gumovú kačice, ktoré zamestnanci spoločnosti majú vyrobené týmto spôsobom len pre zábavu," - hovorí. "Táto technológia základom pre vytvorenie správnych produktov z odpadu."
4. Zariadenie vírusy
Schopnosť vírusov k self-výzva Angela Belcher (Angela Belcher) a jej kolegovia na Massachusetts Institute of Technology na myšlienku pomocou genetického inžinierstva, aby sa vírusy pre vytvorenie fungujúce zariadenie. V roku 2009, v článku v Science, tím vedcov je popísané, ako sa im podarilo urobiť neškodný vírus transformovať do batérie.
"Čo je to v pohode, je skutočnosť, že toto všetko je vytvorené v poriadku nanometrov", - hovorí McGee. "Zdvihli tranzistory, batérie. To je celá technológia, okrem úplne nové. " McGee tiež poukazuje na štúdiu vykonanú na Harvard vedec Joanna Aizenberg (Joanna Aizenberg), ktorý rastie a manipuláciu nanoštruktúr.
5. Filtračné simulujúce rozkladné procesy v dreve
Video: Prirodzený zákon úspechu
Štúdium degradačných procesov v prízemí lesov a na brehoch riek inšpirovaný Biolytix Austrálska spoločnosť vybudovať systém čistenia vody založené na živé organizmy, ako sú červy a chrobáky. Takýto systém, ktorý využíva živé "humus", nevyžaduje používanie chemikálií a funguje oveľa lepšie ako štandardné septiku.
"Ich systém spracováva odpad je 10-krát účinnejší ako septik" - hovorí McGee. Spoločnosť bola tvrdo zasiahnutá povodňami v Austrálii a na Novom Zélande, a bol nútený vyhlásiť bankrot. "Bohužiaľ, inteligentnejšie a Novation systémy a materiály, ktoré nie sú vždy zvíťazí na trhu," - dodáva McGee.
6. Modulárne zariadenia na simuláciu vlastností ľudských buniek
Rakúsky architekt Thomas Herzig (Thomas Herzig), zapôsobil mimochodom biologické bunky tvoria tkanivá vytvorené z PVC modulárny "klietky", z ktorých môžete vyberať rôzne typy stavieb, vrátane stany a markízy. Herzig volal jeho vynález "pnevmokletkami" a patentoval to.
"Vzhľadom k tomu, že môže zvýšiť, čo chcete," - hovorí McGee. "Táto technológia je jasným príkladom krátke architektúra vytváranie bystrostroyaschiesya nastaviteľné dizajn s nízkymi nákladmi na energiu." Nafukovacie "pnevmokletki" majú vzduchotesné, požiarna odolnosť, sú schopné držať slnečné žiarenie a udržať si svoj tvar. Vzhľadom ku konštrukcii membrány, a to aj v prípade, môže dôjsť k poškodeniu jedného z buniek, zvyšok udržiavanie tvaru vytvorené štruktúry.
7. na báze cementu útes štruktúra
Horčík a vápnik ultraštruktúra koralu inšpiroval California spoločnosť Calera Corporation pre vývoj procesu konverzie oxidu uhličitého z fosílnych rastlín a morskej vody do "zelenej" cementu. Táto technológia blokovanie molekuly oxidu uhličitého miesto pre zvýšenie ich výške, ako je tomu pri výrobe bežného portlandského cementu.
"Pri výrobe jednej tony nového typu cementu je väzba jednej tony oxidu uhličitého," - hovorí McGee. "V skutočnosti je výroba cementu - bude jedným z najnebezpečnejších odvetví v počte emitovaného oxidu uhličitého v atmosfére, ale táto technológia zmeniť pravidlá hry" - dodal.
8. Syntetické materiály, ktoré napodobňujú aktivitu stromov
Rovnako ako stromy, Massachusetts firma Novomer, výrobu ekologických syntetických materiálov s využitím oxidu uhličitého ako zdroja. Oxid uhličitý získaný pri výrobe alkoholu a petrochemických surovín, katalytickú reakcií, vyvíjané na Cornell University, ktorý sa používa na výrobu polymérov.
"Pre nás je obrovské emisie oxidu uhličitého - je veľký problém, ale pre rastliny je - veľkým prínosom," - hovorí McGee. "Namiesto toho, aby musel hľadať oleji alebo rast biomasy na uhlie potrebného na výrobu syntetických materiálov, je lepšie použiť rovnaký oxid uhličitý, že sme zaradil ako nebezpečný odpad."
9. postráda povrch, napodobňuje účinok mucholapka
Video: Prečo nemôžem byť urazený ich rodičia, alebo dokonca v mojich myšlienkach nie prekliať otca svojho i matku
Vedec z univerzity v Amherstu, Massachusetts, Alfred Crosby (Alfred Crosby), rozhodol sa bližšie pozrieť na to, ako sa správa mucholapka Venus, ktorá mu pomohla vytvoriť nový typ polymérneho povrchu. Rastlina má drobné chĺpky na dotyk, ktoré sú poháňané listov, ktoré slam a zachytiť korisť.
V článku publikovanom v roku 2007 Advanced Materials, Crosby popisoval, ako on a jeho kolegovia sa podarilo simulovať schopnosť rastlín vytvárať polymér potiahnutý drobných šošoviek, ktoré sa môžu stať na konvexné, potom konkávne, čo je materiál schopnosť obnoviť.
"Som veľmi ohromený s Ala Crosby, pretože združuje nanotechnológie a mikrotechnológií," - hovorí McGee. "Al a jeho tím sú inšpirované prírodou, študovať procesy vyskytujúce sa v ňom, a potom sa snažia prísť na to, ako simulovať to pomocou našej technológie."
10. Lepiaca látka napodobňujúca schopnosť mušlí
Dokonca aj vodotesné obväzy, opotrebuje. Professor of Organic Chemistry, University of California, Herbert Waite (Herbert Waite) prišiel na to, ako urobiť obväzy lepšie dodržiavať mokrých povrchoch. Skúmal, ako morské organizmy, ako sú mušle, sú držané na svojom mieste.
Mušle vyčnievajú lúč husté vlákna tzv byssové hodváb, ktorý môže držať na vosk, sklo, kov a povrchu kostí. Tým, že študuje byssové hodváb, Waite sa snaží vytvoriť proteínových vlákien, ktoré sa opakujú túto schopnosť slávky.
"Erb otvoril novú oblasť výskumu a našiel tvorivý prístup k štúdiu sveta" - hovorí McGee. "Jeho práca inšpirovala ďalší vedci vo svojich štúdiách - napríklad k rozvoju PureBond, trezor dreveného produktu, ktorý neobsahuje formaldehyd."
11. Antibakteriálny povrch napodobňujúci schopnosť sharkskin
Žraloky, v porovnaní s inými morského života, sa pohybujú pomalšie, ale nenesie baktérie. Pomocou University of Florida štúdii spoločnosť Sharklet Technologies vyvinula unikátny film, ktorý obmedzuje rast mikroorganizmov.
"Všetko sa deje vo forme jej pleti. Vedecky vzaté, tento formulár, jeho štruktúra je závislá na tom, ako ste pripojení k drobnej vločky kože, "- povedal generálny riaditeľ Joe Bagan (Joe Bagan) v rozhovore v roku 2008, Discovery News. "Táto funkcia nemá viac ako jednu z zvierat, a sme presvedčení, že môžeme použiť tento vývoj udržať čistotu."
Sharklet fólia má hrúbku 3 mikrometre, ale Bagan domnieva, že jej "Everest" pre baktérie.
"Najzaujímavejšie že žraloky sa zbaviť baktérií, ktoré používajú iba textúru kože, bez použitia chemikálií," - hovorí McGee. "Táto metóda, ako sa zbaviť baktérií, bez ich zničenie by bolo veľmi užitočné v nemocniciach, pretože v tomto prípade je nepravdepodobné, že baktérie získať odolnosť."
Video: energetický zdroj # Ganoderma. Čakry. Vibrácie úspešných ľudí
- Zvieratá inšpirovali vedcov k vytvoreniu flexibilnej brnenie
- Vedci študovali delfínov myseľ
- Hasiči nezískajú kyslíkové masky pre zvieratá
- Inžinieri sen vyslať prieskumné modrého robota
- Ryby inšpirovalo inžinierov vytvoriť novú triedu, potápanie roboty
- Počíta náklady na popis všetkých druhov zvierat
- Technici sú napojené na nervový systém švába a naučiť ich zvládať
- Objav, že výzva k povahe
- Kanadský profesor priniesol zombie apokalypsa vzorec
- Nový katalyzátor je prielomom v oblasti výroby vodíka pomocou slnečného svetla
- Projekt modernej domácnosti rias (moderný riasy dom)
- Závit zlaté Křižákovití silnejší ako Kevlar
- V Spojených štátoch, ktoré postavil dom, vyhrievaný ľudský odpad
- Vedci vyvinuli nový čistý mydlo vyrobené z prírodných surovín
- Morpho butterfly pomôže americkú armádu vo vývoji unikátnych fotonických senzorov
- Rok 2010 bude rokom biodiverzity
- US armádne inžinieri zabije tisíce manželských chocholatý kormorány
- Rovnako ako u ľudí psi náchylní k "citovej nákazy"
- Chobotnice môže byť najlepšiu ochranu proti chemickým zbraniam
- Vytvorené oko optický analógový včelí
- Pug dáva lekcie ekologický životný štýl