Нови проналасци по природи

Природа ствара своје креације уз максималну ефикасност. Оригиналити, сингуларност, беспрекорна тачност и уштеда ресурса, при чему природа решава своје задатке, једноставно не може изазвати дивљење и жељу да барем до неке мере копирају ове невероватне супстанце и процесе. Наука укључена у такво копирање назива се биомиметика..

(Укупно 11 фотографија)

Пост спонзор: Изнајмљивање моторног брода: Моторни брод за изнајмљивање од компаније "Голден Исланд", као и најскупљи закуп моторних бродова у Москви, неће коштати више од 15.000 рублеј по сату, али почиње од 6.000 рублеј на сат.

1. Старији биолог Биомиметичког института Тим МцГее (Тим МцГее) дефинише ову науку као свесну имитацију елемената живих природе када креира нове уређаје и технологије.

Термин биомиметике (или бионике) је сковао амерички научник Јацк Е. Стееле 1958. године. Реч "бионика" дошло је у опште коришћење седамдесетих година прошлог вијека, када су на ТВ екранима приказиване ТВ серије "Тхе Сик Миллион Доллар Ман" и "Биониц Воман". Тим МцГее наглашава да биомиметика не треба директно помешати са биоинспирираним моделирањем, јер, за разлику од биомиметика, моделирање са биоинсталацијом се не фокусира на економичну употребу ресурса. МцГее идентифицира следеће примере у којима се достигнућа биомиметика најјасније појављују.

2. Биомедицински материјали полимера, чије је стварање користило принцип холотуријске љуске 2008. године, научници који су радили на Универзитету Цасе оф Вестерн Ресерве у Кливленду (Цасе Вестерн Ресерве Университи) били су заинтересовани за стварање новог медицинског материјала који би имао особине спољашње љуске холотурских животиња ). Морски краставци имају јединствену особину - могу промијенити тврдоћу колагена, формирајући спољашњи поклопац њихових тела. Наиме: они су у стању да промене своју ригидност. Када се морски краставац осећа у опасности, он више пута повећава ригидност своје коже, као да се покрива са оклопом; и обрнуто, ако треба да стисне у врло уски јаз, може толико да ослаби везе између елемената његове коже да се практично претвара у гел који тече. Група научника из Цасе Вестерн Ресерве успела је да створи материјал на бази целулозних влакана, који има слична својства: у присуству воде, овај материјал постаје пластичан, а када се испарава, поново се тврди. Научници сматрају да је овај материјал најпогоднији за производњу интрацеребралних електрода, који се посебно користе у лечењу Паркинсонове болести. Када се имплантира у мозак, електрода овог материјала постаје пластична и неће додатно оштетити мождано ткиво..

3. Изолација и амбалажни материјал створени уз помоћ печурка од острига Америчка компанија Ецовативе Десигн, која производи амбалажу, створила је групу обновљивих и биоразградивих материјала који се могу користити за производњу термичких изолатора, заштите од пламена и паковања. За производњу ових материјала користи се пиринча, ајдова и памук, на којима се гаји посебна гљива Плеуротус остреатус (или гљива од острига). Смеша која садржи ћелије ове гљиве и водоник-пероксида поставља се у посебне форме и држи у мраку, тако да се производ тврди под утицајем мицелијума печурки. Затим се производ осуши како би задржао раст гљивица и спречио појаву алергија током употребе производа. МцГее верује да су могућности коришћења таквих материјала практично неограничене - можете да урадите било шта од њих, укључујући предмете намештаја и компјутера. Чак има и играчку пачу од таквог материјала..

4. Уређаји створени са вирусима Биоенгинеер Ангела Белцхер (Ангела Белцхер) и њен тим су створили нову батерију која користи генетски модификован бактериофаг М13 вирус. Овај модификовани вирус се може повезати са неорганским материјалима као што су злато и оксид кобалта. Као резултат само-монтаже вируса, можете добити прилично дугачке наношнице. Група научника под вођством је успела да састави многе од ових наношења, што је резултирало веома моћном и изузетно компактном базом батерија. Године 2009, група Блетцхер демонстрирала је могућност коришћења генетички модификованог вируса за стварање аноде и катоде литијум-јонске батерије. МцГее напомиње да је ово веома моћна технологија која нема аналогије..

5. Систем пречишћавања заснован на принципу природног чишћења Аустралија је развила најновији систем за пречишћавање отпадних вода Биолитик. Овај систем филтера може врло брзо претворити отпад од отпадних вода и хране у висококвалитетну воду која се може користити за наводњавање. МцГее наглашава да је посебна вредност овог филтрацијског система да се у овом систему филтрирања не користе штетне хемикалије и филтери за пречишћавање чистоће. У систему Биолитик сви радови обављају црви и организми у тлу. Позивајући се на помоћ моћи природе, систем Биолитик је смањио потрошњу електричне енергије за скоро 90%, али је 10 пута ефикаснији од конвенционалних система чишћења..

7. Пнеумо-ћелије за надувавање архитектуре Млади аустралијски архитект Тхомас Херзиг (Тхомас Херзиг) сматра да се велике могућности отварају за надувавање архитектуре. По његовом мишљењу, надувавање структура је много ефикасније од традиционалних, због њихове лакоће и минималне потрошње материјала. Разлог лежи у чињеници да сила затезања делује само на флексибилну мембрану, док се притисној сили супротставља још један еластични медијум - ваздух који је присутан свуда и потпуно је слободан. Због ове ефикасности, природа користи милионе година сличне конструкције. Свака жива ствар се састоји од ћелија. Дакле, идеја о састављању архитектонских структура од пнеуматских ћелијских модула (ове ћелије су израђене од ПВЦ-а) базира се на принципима биолошких ћелијских структура. Ове ћелије, патентиране од стране Тхомас Херзиг, имају веома ниску цену и омогућавају вам да креирате готово неограничен број комбинација. У овом случају, оштећење једне или чак неколико пнеумоцела не доводи до уништавања целе структуре..

7. Еколошки прихватљиви цемент корпорације Цалера Процес који користи компанија Цалера подсећа на стварање природног цемента, чији се корали баве животом, извлачење калцијума и магнезијума из морске воде синтетизују карбонате при нормалним температурама и притисцима. Приликом стварања Цалера цемента, угљен диоксид се прво претвара у карбонску киселину, одакле се добијају карбонати. МцГее каже да је овим методом неопходно везати толико количине угљен-диоксида за производњу једне тоне цемента. Производња цемента на традиционалан начин доводи до загадјења животне средине угљен-диоксидом, али ова револуционарна технологија, напротив, узима угљен-диоксид из околине.

8. Пластика за заштиту животне средине Америчка компанија Новомер, која развија нове еколошке синтетичке материјале, створила је технологију за производњу пластике, користећи угљен-диоксид и угљен-моноксид као главну сировину. МцГее наглашава вредност ове технологије, пошто је емисија стакленика и других отровних гасова у атмосферу један од главних проблема савременог света. У производњи пластике помоћу Новомер технологије, нови полимери и пластичне масе могу садржати до 50% угљен-диоксида и угљен-моноксидних плинова, а за производњу ових материјала потребно је много мање енергије. Таква производња ће помоћи у везивању значајних количина гасова са ефектом стаклене баште, а сами материјали постају биоразградиви..

9. Полимер, радећи на принципу Венере флитрап-а. Чим инсекти додирне предаторски крст препланулог постројења Венера, форма листа одмах почиње да се мења, а инсект се налази у смртоносном замку. Алфред Цросби (Алфред Цросби) и његове колеге на Универзитету Амхерст (Массацхусеттс) успели су да креирају полимерни материјал који је у стању да реагује на исти начин и на најмању промјену притиска, температуре или под утицајем електричне струје. Површина овог материјала покривена је микроскопским, ваздушним испуњеним сочивима који врло брзо могу промијенити њихову кривину (постати конвексни или конкавни) са промјеном притиска, температуре или под утицајем струје. Величина ових микроленса варира од 50 микрона до 500 микрона. Што су мањи објекти и растојање између њих, то брже, материјал реагује на вањске промјене. МцГее каже да је посебност овог материјала што је створена на раскрсници микро и нанотехнологије..

10. Универзална заштитна облога која имитира заштитни слој обручне жлезде шкољки Дагње, као и многе друге шкољке, могу се чврсто причврстити на широку лепезу површина користећи посебне, ултра јаке протеинске филаменте - такозвани бисус. Спољни заштитни слој бисус жлезде је свестран, изузетно издржљив и истовремено невероватно еластичан материјал. Професор за органску хемију Херберт Ваите (Херберт Ваите) са Универзитета у Калифорнији дуго се бавио истраживањем дагње и био је у стању да обнови материјал, чија структура је врло слична материјалу дагова. МцГее каже да је Херберт Вате успео да отвори целу област за нова истраживања и да је његов рад већ помогао другој групи научника да створе ПуреБонд технологију за површинско третирање дрвених панела без формалдехида и других високо токсичних супстанци..

11. Антибактеријске површине, које раде на принципу коже од морске коже, кожа морске коже има сасвим јединствено својство - бактерије се не размножавају на њој, али истовремено нису покривене бактерицидним мастима. Другим речима - кожа не убија бактерије, једноставно их нема. Тајна лежи у посебном узорку, који се формира најмањем скалом коже ајкула. Комбинујући једни са друге, ове скале формирају посебан дијамантски облик. Овај образац се репродукује на заштитном анти-бактеријском филму Схарклет. МцГее верује да је примена ове технологије заиста неограничена. Заиста, примена сличне текстуре, која не дозвољава размножавање бактерија, на површини објеката у болницама и јавним местима омогућава вам да се ослободите бактерија за 80%. У овом случају, бактерије нису уништене и, стога, не могу добити отпор, као што је случај са антибиотиком. Шарклетова технологија је прва технологија на свету која спречава раст бактерија без употребе токсичних супстанци..