Природа делает собственные творения с большой эффективностью и данный факт приводит к чувству восхищения и желание повторить эти процессы и изумительные вещества. Наука, которая занимается таким копированием, называется биомиметикой.
МакГи гласит, что изюминкой данного материала есть то, что он сотворен на стыке микро- и нанотехнологий.
Универсальное защитное покрытие, имитирующее защитное покрытие биссусной железы мидий Мидии, как и многие другие двустворчатые моллюски, могут намертво прикрепляться к самым различным поверхностями с помощью особых, сверхпрочных протеиновых нитей так называемого биссуса.
Наружный слой защиты биссусной железы представляет собой универсальный, очень крепкий и сразу с этим поразительно эластичный материал.
Причина кроется в том, что растягивающее упрочнение действует только на эластичную мембрану, тогда как упрочнению сжатия противоборствует 2-ая гибкая среда – атмосфера, которая находится всюду и совершенно безвозмездно. Благодаря этой эффективности природа применяет подобные конструкции уже миллионы лет.
Морские огурцы обладают неподражаемой чертой они могут поменять твердость коллагена, формирующего наружный покров их тела.
Другими словами: они в состоянии поменять его твердость.
Каждое живое существо складывается из клеток. Исходя из этого новенькая мысль собирать строительные конструкции из модулей-пневмоклеток (эти клеточки изготовлены из ПВХ) основывается на правилах био клеточных структур.
Экологически незапятнанные пластмассы Южноамериканская компания Novomer, разрабатывающая новые экологически незапятнанные синтетические материалы, сделала разработку получения пластмасс, где в качестве головного сырья употребляется углекислый и угарный газы. МакГи подчеркивает сокровище этой технологии, так как выброс парниковых и других ядовитых газов в воздух есть одной из основных проблем современного мира. При производстве пластмасс по разработке компании Novomer, новые пластмассы и полимеры могут содержать до 50% углекислого и угарного газов, и вместе с этим на создание этих материалов требуется намного меньше энергии. Такое создание окажет помощь связывать существенное количество парниковых газов, а сами эти материалы становятся биоразлагаемыми.
Вот этот узор и воспроизводится на защитной антибактериальной пленке Sharklet. МакГи задумывается, что внедрение этой технологии поистине очень. Взаправду, нанесение аналогичной текстуры, не позволяющей плодиться микробам, на поверхности предметов в местах и поликлиниках общественного использования разрешает избавиться от микробов на 80%. Вместе с этим бактерии не уничтожаются, а, как следует, они не могут приобрести резистентность, как при с антибиотиками.
Эти патентованные Томасом Херцигом клеточки обладают низкой ценой и разрешают создавать практически огромное количество композиций. Вместе с этим повреждение одной или даже нескольких пневмоклеток не ведет к разрушению всей конструкции.
Доктор наук органической химии Герберт Уэйт (Herbert Waite) из Калифорнийского института очень длительно занимался исследованием мидий, и ему удалось воссоздать материал, структура которого очень похожа на материал, вырабатываемый мидиями.
МакГи гласит, что Герберту Уэйту удалось открыть целое поле для новых изучений, и что его работа уже посодействовала 2-ой группе ученых сделать разработку PureBond для обработки поверхностей древесных панелей без внедрения метаналя и других высокотоксичных веществ.
При разработке цемента Calera углекислый газ сначала превращают в угольную кислоту, из которой позже получают карбонаты. МакГи гласит, что при таком способе для производства одной тонны цемента необходимо связать примерно столько же углекислого газа.
Создание цемента традиционным способом ведет к загрязнению экологии углекислым газом, но эта революционная разработка напротив конфискует углекислый газ из экологии.
Полимер, трудящийся по принципу венериной мухоловки Стоит только насекомому коснуться ловчего странички плотоядного растения Венериной мухоловки, как форма странички срочно начинает изменяться, и насекомое выясняется в смертельной ловушке.
Альфреду Кросби (Alfred Crosby) и его сотрудникам из Амхерстского института (штат Массачусетс) удалось сделать полимерный материал, что в состоянии схожим образом реагировать на мелкие трансформации давления, температуры, либо под действием электронного тока. Поверхность этого материала покрывают микроскопичные, заполненные воздухом линзы, которые могут очень скоро поменять свою кривизну (становиться выпуклыми или вогнутыми) при трансформации давления, температуры, либо под действием тока.
Размер этих микролинз варьируется от 50 мкм до 500 мкм. Чем меньше расстояние и сами линзы меж ними, тем с большей скоростью материал реагирует на наружные трансформации.
Тим МакГи выделяет, что не надо соединять непосредственно биомиметику с биоинспирированным моделированием, так как в отличие от биомиметики биоинспирированное моделирование не делает упора на экономичном применении ресурсов. МакГи выделяет последующие примеры, где успехи биомиметики появляются в особенности наглядно.
Полимерные биомедицинские материалы, при разработке которых применен принцип оболочки голотурии В две тыщи восемь году ученые, трудящиеся в кливлендском Западном запасном институте Кейза (Case Western Reserve University), заинтересовались созданием нового мед материала, что обладал бы особенностями наружной оболочки животного голотурии (или морского огурца).
В то время как морской огурец чувствует опасность, он неоднократно наращивает твердость своей кожи, как как будто бы покрываясь панцирем; и напротив, в случае если ему нужно протиснуться в очень неширокую щель, он может так ослабить связи меж элементами своей кожи, что она практически преобразовывается в текучий студень.
Группе ученых из Case Western Reserve удалось сделать материал на базе целлюлозных волокон, обладающий схожими особенностями: в присутствии воды этот материал становится пластичным, а при ее испарении опять затвердевает.
У него даже уже имеется игрушечный утенок, изготовленный из такового материала.
Антибактериальные поверхности, трудящиеся по принципу акульей кожи Акулья кожа обладает совершенно неподражаемым свойством на ней не плодятся бактерии, и вместе с этим она не покрыта никакой бактерицидной смазкой. Вторыми словами кожа не убивает бактерии, их на ней нет.
Секрет кроется в особом рисунке, что образуют маленькие чешуйки акульей кожи. Соединяясь меж собой, эти чешуйки образуют особый ромбовидный узор.
В две тыщи девять г несколько Блетчер показала возможность внедрения на генном уровне измененного вируса для анода и катода литий-ионного аккума. МакГи отмечает, что это очень восхитительная разработка, не имеющая аналогов.
Совокупа чистки, трудящаяся по принципу естественного очищения В Австралии сотворена новая совокупа чистки сточных вод Biolytix.
Ученые убеждены в том, что такой материал самый подходящ для производства внутримозговых электродов, которые употребляются, к примеру, при лечении заболевания Паркинсона. При вживлении в мозг электрод из такового материала будет становиться пластичным, и не будет дополнительно повреждать мозговую ткань.
Изоляционный и упаковочный материал, сделанный с помощью вешенок Южноамериканская компания Ecovative Design, создающая упаковку, сделала группу возобновляемых и биоразлагаемых материалов, которые может быть использовать для производства термоизоляторов, защиты от пламени, и вприбавок упаковки.
Эта совокупа фильтров может очень скоро превращать пищевые отбросы и канализационные стоки в доброкачественную воду, которую может быть использовать для полива.
МакГи выделяет, что особенная сокровище этот фильтрационной совокупы пребывает в том, что в этой фильтрационной совокупы не употребляются вредные химикаты и фактически пожирающие энергию очищающие фильтры. В совокупы Biolytix всю работу делают почвенные организмы и червяки.
Призвав на помощь силы природы, совокупа Biolytix уменьшила электропотребление фактически на 90%, но трудится на порядок действеннее обычных очистных совокупностей.
Пневмоклетки для надувной архитектуры Молодой австралийский конструктор Томас Херциг (Thomas Herzig) задумывается, что перед надувной архитектурой раскрываются большие способности. Согласно его точке зрения, надувные конструкции намного действеннее традиционных, благодаря наименьшему расходу и собственной лёгкости материалов.
Старший биолог Института биомиметики Тим МакГи (Tim McGee) определяет эту науку, как сознательное имитирование частей живой природы при разработке технологий и новых устройств.
Сам термин биомиметика (или бионика) ввел в потребление во 2-ой половине 50-ых годов двадцатого века южноамериканский ученый Джек Э. Стил. Слово бионика вошло во общее потребление в 70-х годах прошедшего века, когда на экраны телевизоров вышли телесериалы “Человек за 6 миллионов баксов” (The Six Million Dollar Man) и Бионическая дама.
Устройства, сделанные с помощью вирусов Биоинженер Анджела Белчер ( Angela Belcher) и ее несколько сделали новейшую батарею, в работе которой употребляется на генном уровне измененный вирус бактериофаг М13.
Этот измененный вирус способен прикрепляться к неорганическим материалам, таким как оксид и золото кобальта. В следствии самосборки вирусов может быть взять довольно долгие нанопровода. Группа исследователей под управлением смогла собрать огромное количество таких нанопроводов, в следствии чего оказалась база очень восхитительной и очень малогабаритной батареи.
Экологически незапятнанный цемент компании Calera Corporation Процесс, используемые компанией Calera Corporation, почти во всем имитирует создание природного цемента, которым в процессе своей жизнедеятельности занимаются кораллы, извлекая магний и кальций из морской воды, чтоб синтезировать карбонаты при давлениях и обычных температурах.
Для производства этих материалов употребляется шелуха риса, хлопчатника и гречихи, на которых выращивается особый гриб Pleurotus ostreatus (или вешенка).
Смесь, содержащая клеточки этого гриба и пероксид водорода, помещается в особенные формы и выдерживается в мгле, чтоб под действием грибного мицелия изделие затвердело. Позже изделие высушивается, чтоб покинуть рост гриба и не допустить возникновение аллергии в процессе внедрения изделия. МакГи задумывается, что способности внедрения подобных материалов практически неограниченны – из их может быть делать все, включая корпуса и мебель для компов.
Разработка Sharklet это 1-ая в мире разработка, подавляющая рост микробов без внедрения ядовитых веществ.