Erfindungen inspiréiert vun der Natur

D'Wëssenschaft vu Biomimetik ass elo an engem fréie Stadium vun der Entwécklung. Biomimetik ass d'Sich an d'Ausléin vu verschiddenen Iddien aus der Natur an hir Notzung fir d'Problemer vun der Mënschheet ze léisen. Originalitéit, Ongewéinlechheet, impeccabel Genauegkeet an Wirtschaft vun Ressourcen, an deenen d'Natur hir Problemer léist, kann einfach net nëmme Freed maachen an e Wonsch verursaachen dës erstaunlech Prozesser, Substanzen a Strukturen zu engem gewësse Mooss ze kopéieren. De Begrëff Biomimetik gouf 1958 vum amerikanesche Wëssenschaftler Jack E. Steele geprägt. An d'Wuert "Bionik" koum allgemeng an de 70er vum leschte Joerhonnert, wéi d'Serie "The Six Million Dollar Man" an "The Biotic Woman" op der Televisioun opgetaucht sinn. Den Tim McGee warnt datt d'Biometrie net direkt mat der bioinspiréierter Modelléierung verwiesselt soll ginn, well, am Géigesaz zu der Biomimetik, bioinspiréiert Modeller net déi wirtschaftlech Notzung vu Ressourcen ënnersträicht. Drënner sinn Beispiller vun den Erreeche vu Biomimetik, wou dës Differenzen am meeschte ausgeschwat sinn. Beim Schafung vun polymeresche biomedizinesche Materialien gouf de Prinzip vun der Operatioun vun der holothurescher Schuel (Seegurk) benotzt. Mier Gurken hunn eng eenzegaarteg Eegeschafte - si kënnen d'Häert vum Kollagen änneren, deen d'äusseren Ofdeckung vun hirem Kierper bilden. Wann de Mier Gurken Gefor erkennt, erhéicht se ëmmer erëm d'Steifheet vu senger Haut, wéi wann se vun enger Schuel zerräissen. Ëmgekéiert, wann hien an eng schmuel Spalt muss drécken, kann hien tëscht den Elementer vu senger Haut esou schwächen, datt et praktesch an e flëssege Jelly gëtt. Eng Grupp vu Wëssenschaftler aus Case Western Reserve huet et fäerdeg bruecht e Material ze kreéieren op Basis vu Cellulosefasern mat ähnlechen Eegeschaften: an der Präsenz vu Waasser gëtt dëst Material Plastik, a wann et verdampft, gëtt et erëm fest. D'Wëssenschaftler gleewen datt esou Material am meeschte gëeegent ass fir d'Produktioun vun intracerebralen Elektroden, déi besonnesch an der Parkinson Krankheet benotzt ginn. Wann se an d'Gehir implantéiert sinn, ginn Elektroden aus sou engem Material Plastik a wäerten d'Gehirgewebe net beschiedegen. D'US Verpackungsfirma Ecovative Design huet eng Grupp vun erneierbaren a biodegradéierbaren Materialien erstallt, déi fir thermesch Isolatioun, Verpakung, Miwwelen a Computerkoffer benotzt kënne ginn. De McGee huet souguer schonn e Spillsaach aus dësem Material. Fir d'Produktioun vun dëse Materialien ginn d'Hänn vu Reis, Buckwheat a Koteng benotzt, op deem de Pilz Pleurotus ostreatus (Austerpilz) gewuess ass. Eng Mëschung mat Austerpilzzellen a Waasserstoffperoxid gëtt a spezielle Schimmel plazéiert an an der Däischtert gehal, sou datt d'Produkt ënner dem Afloss vum Pilzmyselium härt. D'Produkt gëtt dann getrocknegt fir de Wuesstum vum Pilz ze stoppen an Allergien beim Gebrauch vum Produkt ze vermeiden. D'Angela Belcher an hir Equipe hunn eng Novub Batterie erstallt déi e modifizéierten M13 Bakteriophage Virus benotzt. Et ass fäeg sech un anorganesch Materialien wéi Gold a Kobaltoxid ze befestigen. Als Resultat vun der Virus Selbstversammlung kënnen zimlech laang Nanowire kritt ginn. Dem Bletcher seng Grupp konnt vill vun dësen Nanowires montéieren, wat zu der Basis vun enger ganz mächteger an extrem kompakter Batterie resultéiert. Am Joer 2009 hunn d'Wëssenschaftler d'Méiglechkeet bewisen e genetesch modifizéierten Virus ze benotzen fir d'Anode an d'Kathode vun enger Lithium-Ion Batterie ze kreéieren. Australien huet déi lescht Biolytix Ofwaasserbehandlungssystem entwéckelt. Dëse Filtersystem ka ganz séier Kläranlag a Liewensmëtteloffall zu Qualitéitswaasser ëmsetzen, dat fir Bewässerung benotzt ka ginn. Am Biolytix System maachen Würmer a Buedemorganismen all d'Aarbecht. D'Benotzung vum Biolytix System reduzéiert den Energieverbrauch ëm bal 90% a funktionnéiert bal 10 Mol méi effizient wéi konventionell Botzensystemer. De jonken australeschen Architekt Thomas Herzig mengt datt et enorm Méiglechkeeten fir opbloosbar Architektur gëtt. Senger Meenung no sinn opbloosbar Strukturen vill méi effizient wéi traditionell, wéinst hirer Liichtegkeet a minimalem Materialverbrauch. De Grond läit an der Tatsaach, datt d'Spannkraaft nëmmen op der flexibeler Membran wierkt, während d'Kompressiounskraaft entgéintgesat gëtt vun engem anere elastesche Medium - Loft, déi iwwerall a komplett fräi ass. Dank dësem Effekt benotzt d'Natur zënter Millioune Joer ähnlech Strukturen: all Liewewiesen besteet aus Zellen. D'Iddi fir architektonesch Strukturen aus Pneumocell Moduler aus PVC ze montéieren baséiert op de Prinzipien fir biologesch Zellstrukturen ze bauen. D'Zellen, patentéiert vum Thomas Herzog, sinn extrem niddreg Käschten an erlaben Iech eng bal onlimitéiert Zuel vu Kombinatiounen ze kreéieren. An dësem Fall, Schied un een oder souguer e puer Pneumozellen wäert net d'Zerstéierung vun der ganzer Struktur féieren. De Prinzip vun der Operatioun, déi vun der Calera Corporation benotzt gëtt, mimics gréisstendeels d'Schafung vun natierlechen Zement, deen d'Korallen während hirem Liewen benotzen fir Kalzium a Magnesium aus Mierwaasser ze extrahieren, fir Karbonaten bei normalen Temperaturen an Drock ze synthetiséieren. A bei der Schafung vum Calera-Zement gëtt Kuelendioxid fir d'éischt a Kuelesäure ëmgewandelt, aus där dann d'Karbonate kritt ginn. McGee seet datt mat dëser Method, fir eng Tonn Zement ze produzéieren, et néideg ass ongeféier déiselwecht Quantitéit Kuelendioxid ze fixéieren. D'Produktioun vun Zement op déi traditionell Manéier féiert zu Kuelendioxidverschmotzung, awer dës revolutionär Technologie, am Géigendeel, hëlt Kuelendioxid aus der Ëmwelt. Déi amerikanesch Firma Novomer, déi nei ëmweltfrëndlech synthetesch Materialien entwéckelt, huet eng Technologie fir Plastiksproduktioun geschaf, wou Kuelendioxid a Kuelemonoxid als Haapt Rohmaterial benotzt ginn. McGee betount de Wäert vun dëser Technologie, well d'Verëffentlechung vun Treibhausgasen an aner gëfteg Gasen an d'Atmosphär ee vun den Haaptproblemer vun der moderner Welt ass. An Novomer d'Plastik Technologie kënnen déi nei Polymer a Plastik enthalen bis zu 50% Kuelendioxid a Kuelemonoxid, an d'Produktioun vun dëse Materialien erfuerdert däitlech manner Energie. Esou Produktioun hëlleft eng bedeitend Quantitéit vun Treibhausgase ze bindelen, an dës Materialien selwer ginn biodegradable. Soubal en Insekt d'Fangblatt vun enger fleeschhafter Venus Flytrap Planz beréiert, fänkt d'Form vum Blat direkt un ze änneren, an d'Insekt fënnt sech an enger Doudesfall. Den Alfred Crosby a seng Kollegen vun der Amherst University (Massachusetts) hunn et fäerdeg bruecht e Polymermaterial ze kreéieren dat fäeg ass op eng ähnlech Manéier op déi geringsten Ännerungen am Drock, Temperatur oder ënner dem Afloss vun engem elektresche Stroum ze reagéieren. D'Uewerfläch vun dësem Material ass mat mikroskopeschen, loftgefëllte Lënsen bedeckt, déi ganz séier hir Krümmung änneren (konvex oder konkav ginn) mat Ännerungen am Drock, Temperatur oder ënner dem Afloss vum Stroum. D'Gréisst vun dëse Mikrolënse variéiert vun 50 µm bis 500 µm. Wat méi kleng d'Lënse selwer an d'Distanz tëscht hinnen sinn, dest méi séier reagéiert d'Material op extern Ännerungen. McGee seet, datt wat dëst Material speziell mécht ass, datt et op der Kräizung vun Mikro geschaf ass- an Nanotechnologie. Muschelen, wéi vill aner bivalve Mollusken, si fäeg sech mat enger Rei vu Flächen mat der Hëllef vu speziellen, schwéiere Proteinfilamenter fest ze befestigen - de sougenannte Byssus. Déi baussenzeg Schutzschicht vun der Byssal Drüs ass e versatile, extrem haltbar a gläichzäiteg onheemlech elastescht Material. De Professer fir Organesch Chimie Herbert Waite vun der University of California huet fir eng ganz laang Zäit Muschelen fuerscht, an hien huet et fäerdeg bruecht e Material nei ze kreéieren, deem seng Struktur ganz ähnlech ass wéi d'Material, dat vu Muschelen produzéiert gëtt. De McGee seet datt den Herbert Waite e ganz neit Fuerschungsberäich opgemaach huet, an datt seng Aarbecht schonn eng aner Grupp vu Wëssenschaftler gehollef huet PureBond Technologie ze kreéieren fir Holzpanelflächen ze behandelen ouni d'Benotzung vu Formaldehyd an aner héich gëfteg Substanzen. Shark Haut huet eng komplett eenzegaarteg Eegeschafte - Bakterien multiplizéieren net op et, a gläichzäiteg ass et net mat engem bakterizidesche Schmierstoff bedeckt. An anere Wierder, d'Haut ëmbréngt keng Bakterien, si existéieren einfach net op et. D'Geheimnis läit an engem speziellen Muster, deen duerch déi klengst Skalen vun der Haut vun Hai geformt gëtt. Matenee verbannen, bilden dës Skalen e speziellt diamantfërmegt Muster. Dëst Muster gëtt op der Sharklet Schutz antibakteriell Film reproduzéiert. McGee mengt datt d'Applikatioun vun dëser Technologie wierklech onbegrenzt ass. Tatsächlech kann d'Applikatioun vun esou enger Textur, déi Bakterien net erlaabt op der Uewerfläch vun Objeten an de Spideeler an op ëffentleche Plazen ze multiplizéieren, Bakterien ëm 80% lassginn. An dësem Fall ginn Bakterien net zerstéiert, an dofir kënne se keng Resistenz kréien, sou wéi de Fall mat Antibiotike. Sharklet Technology ass déi éischt Technologie vun der Welt fir de bakterielle Wuesstum ze hemmen ouni d'Benotzung vu gëftege Substanzen. no bigpikture.ru