Открытия, что подсказала природа

Открытия, что подсказала природа

12 42
МакГи выделяет

Природа формирует собственные творения с большой эффективностью и данный факт приводит к чувству восхищения и желание повторить эти процессы и удивительные вещества. Наука, которая занимается таким копированием, именуется биомиметикой.Старший биолог Университета биомиметики Тим МакГи (Tim McGee) определяет эту науку, как сознательное имитирование элементов живой природы при создании технологий и новых устройств.

Сам термин биомиметика (либо бионика) ввел в потребление во второй половине 50-ых годов двадцатого века американский ученый Джек Э. Стил. Слово бионика вошло во общее потребление в 70-х годах прошлого века, в то время, когда на экраны телевизоров вышли сериалы “Человек за шесть миллионов долларов” (The Six Million Dollar Man) и Бионическая дама. Тим МакГи выделяет, что не нужно смешивать конкретно биомиметику с биоинспирированным моделированием, поскольку в отличие от биомиметики биоинспирированное моделирование не делает упора на экономном применении ресурсов.

МакГи выделяет следующие примеры, где успехи биомиметики проявляются особенно наглядно.Полимерные биомедицинские материалы, при создании которых использован принцип оболочки голотурии В 2008 году ученые, трудящиеся в кливлендском Западном резервном университете Кейза (Case Western Reserve University), заинтересовались созданием нового медицинского материала, что владел бы особенностями внешней оболочки животного голотурии (либо морского огурца). Морские огурцы владеют неповторимой чертой они смогут поменять твердость коллагена, формирующего внешний покров их тела.

В частности: они в состоянии поменять его жесткость. В то время, когда морской огурец ощущает опасность, он многократно увеличивает жесткость собственной кожи, как словно бы покрываясь панцирем; и напротив, в случае если ему необходимо протиснуться в весьма узкую щель, он может так ослабить связи между элементами собственной кожи, что она фактически преобразовывается в текучий студень. Группе ученых из Case Western Reserve удалось создать материал на базе целлюлозных волокон, владеющий похожими особенностями: в присутствии воды данный материал делается пластичным, а при ее испарении снова затвердевает.

Ученые уверены в том, что таковой материал самый пригоден для производства внутримозговых электродов, каковые используются, например, при лечении заболевания Паркинсона. При вживлении в мозг электрод из для того чтобы материала будет становиться пластичным, и не будет дополнительно повреждать мозговую ткань.

Изоляционный и упаковочный материал, созданный при помощи вешенок Американская компания Ecovative Design, создающая упаковку, создала группу возобновляемых и биоразлагаемых материалов, каковые возможно применять для производства термоизоляторов, защиты от пламени, и упаковки. Для производства этих материалов употребляется шелуха риса, хлопчатника и гречихи, на которых выращивается особенный гриб Pleurotus ostreatus (либо вешенка). Смесь, содержащая клетки этого гриба и пероксид водорода, помещается в особые формы и выдерживается в темноте, дабы под действием грибного мицелия изделие затвердело. После этого изделие высушивается, дабы покинуть рост гриба и не допустить появление аллергии в ходе применения изделия.

МакГи уверен в том, что возможности применения аналогичных материалов фактически неограниченны — из них возможно делать все, включая корпуса и мебель для компьютеров. У него кроме того уже имеется игрушечный утенок, сделанный из для того чтобы материала.

Устройства, созданные при помощи вирусов Биоинженер Анджела Белчер ( Angela Belcher) и ее несколько создали новую батарею, в работе которой употребляется генетически модифицированный вирус бактериофаг М13. Данный модифицированный вирус способен прикрепляться к неорганическим материалам, таким как оксид и золото кобальта. В следствии самосборки вирусов возможно взять достаточно долгие нанопровода.

Группа исследователей под управлением смогла собрать множество таких нанопроводов, в следствии чего оказалась база весьма замечательной и очень компактной батареи. В 2009 г несколько Блетчер показала возможность применения генетически модифицированного вируса для анода и катода литий-ионного аккумулятора. МакГи отмечает, что это весьма замечательная разработка, не имеющая аналогов.Совокупность очистки, трудящаяся по принципу естественного очищения В Австралии создана новейшая совокупность очистки сточных вод Biolytix.

Эта совокупность фильтров может весьма скоро превращать пищевые отбросы и канализационные стоки в качественную воду, которую возможно применять для полива. МакГи выделяет, что особая сокровище данный фильтрационной совокупности пребывает в том, что в данной фильтрационной совокупности не употребляются вредные химикаты и практически пожирающие энергию очистительные фильтры. В совокупности Biolytix всю работу проделывают почвенные организмы и черви. Призвав на помощь силы природы, совокупность Biolytix сократила электропотребление практически на 90%, но трудится на порядок действеннее простых очистных совокупностей.

Пневмоклетки для надувной архитектуры Юный австралийский архитектор Томас Херциг (Thomas Herzig) уверен в том, что перед надувной архитектурой раскрываются огромные возможности. Согласно его точке зрения, надувные конструкции намного действеннее классических, благодаря минимальному расходу и своей лёгкости материалов. Обстоятельство кроется в том, что растягивающее упрочнение действует лишь на эластичную мембрану, тогда как упрочнению сжатия противостоит вторая эластичная среда — воздушное пространство, которая присутствует везде и совсем безвозмездно. Благодаря данной эффективности природа применяет подобные конструкции уже миллионы лет.

Каждое живое существо складывается из клеток. Исходя из этого мысль собирать архитектурные конструкции из модулей-пневмоклеток (эти клетки сделаны из ПВХ) основывается на правилах биологических клеточных структур. Эти запатентованные Томасом Херцигом клетки владеют низкой ценой и разрешают создавать фактически неограниченное количество комбинаций. Наряду с этим повреждение одной либо кроме того нескольких пневмоклеток не ведет к разрушению всей конструкции.

Экологически чистый цемент компании Calera Corporation Процесс, применяемые компанией Calera Corporation, во многом имитирует создание природного цемента, которым в ходе собственной жизнедеятельности занимаются кораллы, извлекая магний и кальций из морской воды, дабы синтезировать карбонаты при давлениях и нормальных температурах. При создании цемента Calera углекислый газ сперва превращают в угольную кислоту, из которой после этого приобретают карбонаты. МакГи говорит, что при таком методе для производства одной тонны цемента нужно связать приблизительно столько же углекислого газа.

Производство цемента классическим методом ведет к загрязнению внешней среды углекислым газом, но эта революционная разработка напротив забирает углекислый газ из внешней среды.Экологически чистые пластмассы Американская компания Novomer, разрабатывающая новые экологически чистые синтетические материалы, создала разработку получения пластмасс, где в качестве главного сырья употребляется углекислый и угарный газы.

МакГи подчеркивает сокровище данной технологии, поскольку выброс парниковых и других токсичных газов в воздух есть одной из главных неприятностей современного мира. При производстве пластмасс по разработке компании Novomer, новые пластмассы и полимеры смогут содержать до 50% углекислого и угарного газов, и наряду с этим на производство этих материалов требуется намного меньше энергии. Такое производство окажет помощь связывать значительное количество парниковых газов, а сами эти материалы становятся биоразлагаемыми.

Полимер, трудящийся по принципу венериной мухоловки Стоит лишь насекомому коснуться ловчего страницы хищного растения Венериной мухоловки, как форма страницы срочно начинает изменяться, и насекомое выясняется в смертельной ловушке. Альфреду Кросби (Alfred Crosby) и его сотрудникам из Амхерстского университета (штат Массачусетс) удалось создать полимерный материал, что в состоянии подобным образом реагировать на мельчайшие трансформации давления, температуры, или под действием электрического тока. Поверхность этого материала покрывают микроскопические, заполненные воздухом линзы, каковые смогут весьма скоро поменять собственную кривизну (становиться выпуклыми либо вогнутыми) при трансформации давления, температуры, или под действием тока. Размер этих микролинз варьируется от 50 мкм до 500 мкм.

Чем меньше расстояние и сами линзы между ними, тем с большей скоростью материал реагирует на внешние трансформации. МакГи говорит, что изюминкой данного материала есть то, что он создан 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 разным поверхностями при помощи особенных, сверхпрочных протеиновых нитей так именуемого биссуса. Внешний защитный слой биссусной железы представляет собой универсальный, очень прочный и одновременно с этим поразительно эластичный материал.

Доктор наук органической химии Герберт Уэйт (Herbert Waite) из Калифорнийского университета весьма долго занимался изучением мидий, и ему удалось воссоздать материал, структура которого весьма похожа на материал, вырабатываемый мидиями. МакГи говорит, что Герберту Уэйту удалось открыть целое поле для новых изучений, и что его работа уже помогла второй группе ученых создать разработку PureBond для обработки поверхностей древесных панелей без применения формальдегида и других высокотоксичных веществ.Бактерицидные поверхности, трудящиеся по принципу акульей кожи Акулья кожа владеет совсем неповторимым свойством на ней не размножаются бактерии, и наряду с этим она не покрыта никакой антибактериальной смазкой. Вторыми словами кожа не убивает бактерии, их на ней нет.

Секрет кроется в особенном рисунке, что образуют небольшие чешуйки акульей кожи. Соединяясь между собой, эти чешуйки образуют особенный ромбовидный узор. Вот данный узор и воспроизводится на защитной бактерицидной пленке Sharklet.

МакГи уверен в том, что использование данной технологии воистину очень. Вправду, нанесение аналогичной текстуры, не позволяющей размножаться бактериям, на поверхности предметов в местах и больницах публичного пользования разрешает избавиться от бактерий на 80%.

Наряду с этим бактерии не уничтожаются, а, следовательно, они не смогут купить резистентность, как при с антибиотиками. Разработка Sharklet это первая в мире разработка, подавляющая рост бактерий без применения токсичных веществ.

12 КОММЕНТЫ

Оставьте сообщение