Inventions atilẹyin nipasẹ iseda

Imọ ti biomimetics jẹ bayi ni ipele ibẹrẹ ti idagbasoke. Biomimetics ni wiwa ati yiya awọn ero oriṣiriṣi lati ẹda ati lilo wọn lati yanju awọn iṣoro ti nkọju si ẹda eniyan. Atilẹba, aibikita, iṣedede impeccable ati ọrọ-aje ti awọn orisun, ninu eyiti iseda yanju awọn iṣoro rẹ, lasan ko le ṣe inudidun ati fa ifẹ lati daakọ awọn ilana iyalẹnu wọnyi, awọn nkan ati awọn ẹya si iye kan. Ọrọ biomimetics jẹ ipilẹṣẹ ni ọdun 1958 nipasẹ onimọ-jinlẹ Amẹrika Jack E. Steele. Ati pe ọrọ naa "bionics" wa si lilo gbogbogbo ni awọn ọdun 70 ti ọdun to koja, nigbati jara "Eniyan Dola Milionu mẹfa" ati "Obinrin Biotic" han lori tẹlifisiọnu. Tim McGee kilọ pe awọn imọ-ẹrọ biometric ko yẹ ki o dapo taara pẹlu iṣapẹẹrẹ bioinspired nitori pe, ko dabi biomimetics, awoṣe bioinspired ko tẹnumọ lilo ọrọ-aje ti awọn orisun. Ni isalẹ wa awọn apẹẹrẹ ti awọn aṣeyọri ti biomimetics, nibiti awọn iyatọ wọnyi ti sọ julọ. Nigbati o ba ṣẹda awọn ohun elo biomedical polymeric, ilana ti ikarahun holothurian (kukumba okun) ti lo. Awọn kukumba okun ni ami iyasọtọ kan - wọn le yi lile ti kolaginni pada ti o jẹ ibora ita ti ara wọn. Nigbati kukumba okun ba ni oye ewu, leralera yoo mu ikunkun awọ ara rẹ pọ si, bii ẹni ti ikarahun ya. Lọna miiran, ti o ba nilo lati fun pọ sinu àlàfo dín, o le rẹwẹsi laarin awọn eroja ti awọ ara rẹ pe o fẹrẹ di jelly olomi. Ẹgbẹ kan ti awọn onimọ-jinlẹ lati Case Western Reserve ṣakoso lati ṣẹda ohun elo kan ti o da lori awọn okun cellulose pẹlu awọn ohun-ini kanna: ni iwaju omi, ohun elo yii di ṣiṣu, ati nigbati o ba yọ kuro, o tun di mimọ. Awọn onimo ijinlẹ sayensi gbagbọ pe iru ohun elo naa dara julọ fun iṣelọpọ awọn amọna intracerebral, eyiti a lo, ni pataki, ni arun Arun Parkinson. Nigbati a ba gbin sinu ọpọlọ, awọn amọna ti a ṣe ti iru ohun elo yoo di ṣiṣu ati pe kii yoo ba iṣan ọpọlọ jẹ. Ile-iṣẹ iṣakojọpọ AMẸRIKA Ecovative Design ti ṣẹda ẹgbẹ kan ti isọdọtun ati awọn ohun elo biodegradable ti o le ṣee lo fun idabobo gbona, apoti, aga ati awọn ọran kọnputa. McGee paapaa ti ni nkan isere ti a ṣe lati inu ohun elo yii. Fun iṣelọpọ awọn ohun elo wọnyi, awọn husks ti iresi, buckwheat ati owu ni a lo, lori eyiti fungus Pleurotus ostreatus (olu oyster) ti dagba. Adalu ti o ni awọn sẹẹli olu gigei ati hydrogen peroxide ti wa ni gbe sinu awọn apẹrẹ pataki ati tọju ninu okunkun ki ọja naa le ni lile labẹ ipa ti mycelium olu. Lẹhinna ọja naa gbẹ lati da idagba ti fungus duro ati yago fun awọn nkan ti ara korira lakoko lilo ọja naa. Angela Belcher ati ẹgbẹ rẹ ti ṣẹda batiri novub kan ti o nlo ọlọjẹ bacteriophage M13 ti a ṣe atunṣe. O ni anfani lati so ara rẹ pọ si awọn ohun elo aiṣedeede gẹgẹbi wura ati ohun elo afẹfẹ kobalt. Bi abajade ti apejọ ara ẹni ti ọlọjẹ, dipo awọn nanowires gigun le ṣee gba. Ẹgbẹ Bletcher ni anfani lati ṣajọ ọpọlọpọ awọn nanowires wọnyi, ti o yọrisi ipilẹ ti batiri ti o lagbara pupọ ati iwapọ pupọ. Ni ọdun 2009, awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe afihan ṣiṣeeṣe ti lilo ọlọjẹ ti a yipada nipa jiini lati ṣẹda anode ati cathode ti batiri lithium-ion. Ọstrelia ti ṣe agbekalẹ eto itọju omi idọti Biolytix tuntun. Eto àlẹmọ yii le yipada ni iyara pupọ ati idoti ounjẹ sinu omi didara ti o le ṣee lo fun irigeson. Ninu eto Biolytix, awọn kokoro ati awọn oganisimu ile ṣe gbogbo iṣẹ naa. Lilo eto Biolytix dinku agbara agbara nipasẹ o fẹrẹ to 90% ati pe o ṣiṣẹ ni awọn akoko 10 daradara diẹ sii ju awọn eto mimọ ti aṣa lọ. Ọmọde ilu Ọstrelia ayaworan Thomas Herzig gbagbọ pe awọn aye nla wa fun faaji inflatable. Ninu ero rẹ, awọn ẹya inflatable jẹ daradara siwaju sii ju awọn ti aṣa lọ, nitori ina wọn ati lilo ohun elo ti o kere ju. Idi naa wa ni otitọ pe agbara fifẹ ṣiṣẹ nikan lori awọ-ara ti o ni irọrun, lakoko ti o jẹ pe agbara ipakokoro ti wa ni ilodi si nipasẹ alabọde rirọ miiran - afẹfẹ, eyiti o wa ni gbogbo ibi ati patapata free. Ṣeun si ipa yii, iseda ti nlo awọn ẹya kanna fun awọn miliọnu ọdun: gbogbo ẹda alãye ni awọn sẹẹli. Ero ti apejọ awọn ẹya ayaworan lati awọn modulu pneumocell ti a ṣe ti PVC da lori awọn ipilẹ ti kikọ awọn ẹya cellular ti ibi. Awọn sẹẹli naa, ti itọsi nipasẹ Thomas Herzog, jẹ idiyele kekere pupọ ati gba ọ laaye lati ṣẹda nọmba ailopin ti awọn akojọpọ. Ni ọran yii, ibajẹ si ọkan tabi paapaa ọpọlọpọ awọn pneumocells kii yoo fa iparun ti gbogbo eto naa. Ilana ti iṣiṣẹ ti Ile-iṣẹ Calera n ṣe afihan ẹda ti simenti adayeba, eyiti awọn coral lo lakoko igbesi aye wọn lati yọ kalisiomu ati iṣuu magnẹsia jade lati inu omi okun lati le ṣepọ awọn carbonates ni awọn iwọn otutu deede ati awọn igara. Ati ninu awọn ẹda ti Calera simenti, erogba oloro ti wa ni akọkọ iyipada sinu carbonic acid, lati eyi ti carbonates ti wa ni ki o si gba. McGee sọ pe pẹlu ọna yii, lati gbe toonu kan ti simenti, o jẹ dandan lati ṣatunṣe nipa iye kanna ti carbon dioxide. Ṣiṣejade ti simenti ni ọna ibile ti o yori si idoti carbon dioxide, ṣugbọn imọ-ẹrọ rogbodiyan yii, ni ilodi si, gba carbon dioxide lati inu ayika. Ile-iṣẹ Amẹrika Novomer, eyiti o ndagba awọn ohun elo sintetiki ore ayika, ti ṣẹda imọ-ẹrọ kan fun iṣelọpọ awọn pilasitik, nibiti a ti lo carbon dioxide ati monoxide carbon bi awọn ohun elo aise akọkọ. McGee tẹnumọ iye ti imọ-ẹrọ yii, bi itusilẹ awọn gaasi eefin ati awọn gaasi oloro miiran sinu oju-aye jẹ ọkan ninu awọn iṣoro akọkọ ti agbaye ode oni. Ninu imọ-ẹrọ pilasitik Novomer, awọn polima ati awọn pilasitik tuntun le ni to 50% erogba oloro ati erogba monoxide, ati iṣelọpọ awọn ohun elo wọnyi nilo agbara ti o dinku pupọ. Iru iṣelọpọ bẹẹ yoo ṣe iranlọwọ lati di iye pataki ti awọn eefin eefin, ati pe awọn ohun elo wọnyi funrararẹ di biodegradable. Ni kete ti kokoro kan ba fọwọkan ewe idẹkùn ti ọgbin Venus flytrap ẹlẹranjẹ, apẹrẹ ti ewe naa lẹsẹkẹsẹ bẹrẹ lati yipada, kokoro naa si rii ararẹ ninu pakute iku. Alfred Crosby ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ lati Ile-ẹkọ giga Amherst (Massachusetts) ṣakoso lati ṣẹda ohun elo polima kan ti o ni anfani lati fesi ni ọna kanna si awọn iyipada diẹ ninu titẹ, iwọn otutu, tabi labẹ ipa ti itanna lọwọlọwọ. Ilẹ ti ohun elo yii ni a bo pelu ohun airi, awọn lẹnsi ti o kun afẹfẹ ti o le yi ìsépo wọn yarayara (di convex tabi concave) pẹlu awọn ayipada ninu titẹ, iwọn otutu, tabi labẹ ipa ti lọwọlọwọ. Iwọn awọn microlenses wọnyi yatọ lati 50 µm si 500 µm. Awọn lẹnsi ti o kere si ara wọn ati aaye laarin wọn, awọn ohun elo ti o yara ni kiakia si awọn iyipada ita. McGee sọ pe ohun ti o jẹ ki ohun elo yii jẹ pataki ni pe o ṣẹda ni ikorita ti micro- ati nanotechnology. Awọn ẹran ara, bii ọpọlọpọ awọn mollusks bivalve miiran, ni anfani lati fi idi mulẹ si awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi pẹlu iranlọwọ ti awọn filaments amuaradagba pataki, ti o wuwo - eyiti a pe ni byssus. Layer aabo ita ti ẹṣẹ byssal jẹ wapọ, ti o tọ pupọ ati ni akoko kanna ohun elo rirọ iyalẹnu. Ọjọgbọn ti Kemistri Organic Herbert Waite ti Yunifasiti ti California ti n ṣe iwadii awọn ẹran fun igba pipẹ, ati pe o ṣakoso lati ṣe atunṣe ohun elo kan ti eto rẹ jọra pupọ si ohun elo ti awọn eso mussel ṣe. McGee sọ pe Herbert Waite ti ṣii gbogbo aaye tuntun ti iwadii, ati pe iṣẹ rẹ ti ṣe iranlọwọ tẹlẹ fun ẹgbẹ miiran ti awọn onimọ-jinlẹ lati ṣẹda imọ-ẹrọ PureBond fun atọju awọn oju iboju igi laisi lilo formaldehyde ati awọn nkan oloro miiran. Awọ Shark ni ohun-ini alailẹgbẹ patapata - awọn kokoro arun ko ni isodipupo lori rẹ, ati ni akoko kanna ko ni bo pẹlu eyikeyi lubricant bactericidal. Ni awọn ọrọ miiran, awọ ara ko pa awọn kokoro arun, wọn nìkan ko wa lori rẹ. Aṣiri naa wa ni apẹrẹ pataki kan, eyiti o ṣẹda nipasẹ awọn iwọn kekere ti awọ ara yanyan. Nsopọ pẹlu ara wọn, awọn irẹjẹ wọnyi ṣe apẹrẹ pataki ti o ni apẹrẹ diamond. Ilana yii jẹ ẹda lori fiimu antibacterial aabo Sharklet. McGee gbagbọ pe ohun elo ti imọ-ẹrọ yii jẹ ailopin nitootọ. Nitootọ, ohun elo ti iru ohun elo ti ko gba laaye kokoro arun lati ṣe isodipupo lori awọn ohun elo ni awọn ile iwosan ati awọn aaye gbangba le yọ awọn kokoro arun kuro nipasẹ 80%. Ni idi eyi, awọn kokoro arun ko ni iparun, ati, nitorina, wọn ko le gba resistance, bi o ṣe jẹ pẹlu awọn egboogi. Imọ-ẹrọ Sharklet jẹ imọ-ẹrọ akọkọ ni agbaye lati ṣe idiwọ idagbasoke kokoro-arun laisi lilo awọn nkan majele. gẹgẹ bi bigpikture.ru