Ихтироот, ки аз табиат илҳом гирифта шудааст

Илми биомиметика ҳоло дар марҳилаи аввали рушд қарор дорад. Биомиметика чустучу ва гирифтани акидахои гуногун аз табиат ва истифода бурдани онхо барои халли проблемахои дар назди инсоният истода мебошад. Аслӣ, ғайриоддӣ, дақиқии бенуқсон ва сарфаҷӯии захираҳо, ки табиат дар он мушкилоти худро ҳал мекунад, метавонад ба таври оддӣ шод нашавад ва хоҳиши нусхабардории ин равандҳо, моддаҳо ва сохторҳои аҷибро то андозае ба вуҷуд орад. Истилоҳи биомиметика дар соли 1958 аз ҷониби олими амрикоӣ Ҷек Э. Ва калимаи "бионика" дар солҳои 70-уми асри гузашта, вақте ки силсилаи "Одами шаш миллион долларӣ" ва "Зани биотикӣ" дар телевизион пайдо шуд, ба корбурди умумӣ даромад. Тим МакГи ҳушдор медиҳад, ки биометрия набояд мустақиман бо моделсозии биоилҳомшуда омехта карда шавад, зеро бар хилофи биомиметика, моделсозии биоилҳомшуда ба истифодаи сарфакоронаи захираҳо таъкид намекунад. Дар зер намунаҳои дастовардҳои биомиметика оварда шудаанд, ки дар он фарқиятҳо бештар ба назар мерасанд. Дар вакти сохтани материалхои полимерии биотиббй принципи кори пусти голотурй (бодиринги бахрй) истифода мешуд. Бодиринги баҳрӣ як хусусияти беназир дорад - онҳо метавонанд сахтии коллагенро, ки сарпӯши берунии бадани онҳоро ташкил медиҳанд, тағир диҳанд. Вақте ки бодиринги баҳрӣ хатарро ҳис мекунад, сахтии пӯсташро такрор мекунад, ки гӯё садаф канда бошад. Баръакс, агар вай бояд ба холигии танг фишурда шавад, вай метавонад дар байни унсурҳои пӯсташ чунон заиф шавад, ки он амалан ба желе моеъ табдил меёбад. Ба гурухи олимони «Кэйс Вестерн Резерв» муяссар гардид, ки дар асоси наххои целлюлозаи дорой хосиятхои якхела материале ба вучуд оваранд: дар вакти мавчуд будани об ин материал пластмасса мешавад ва хангоми бухор шуданаш боз сахт мешавад. Олимон чунин мешуморанд, ки чунин мавод барои истеҳсоли электродҳои дохили мағзи сар, ки аз ҷумла, дар бемории Паркинсон истифода мешаванд, мувофиқтар аст. Ҳангоми ба майна гузоштан электродҳои аз чунин мавод сохташуда пластикӣ мешаванд ва ба бофтаи майна осеб намерасонанд. Ширкати бастабандии амрикоии Ecovative Design як гурӯҳи маводи таҷдидшаванда ва биологиро таъсис додааст, ки метавонанд барои изолятсияи гармидиҳӣ, бастабандӣ, мебел ва корпусҳои компютерӣ истифода шаванд. МакГи ҳатто аллакай бозичае дорад, ки аз ин мавод сохта шудааст. Барои тайёр кардани ин масолех пўсти шолї, гречиха ва пахтаро истифода мебаранд, ки дар он занбурўѓи Pleurotus ostreatus (занбуѓи устри) парвариш карда мешавад. Омехтаеро, ки дар таркибаш хучайрахои занбуруги устри ва пероксиди водороди дарбар мегирад, дар колабхои махсус гузошта, дар торикй нигох медоранд, то ки махсулот дар зери таъсири мицелии занбуруг сахт шавад. Пас аз он маҳсулот хушк карда мешавад, то афзоиши занбӯруғро қатъ кунад ва ҳангоми истифодаи маҳсулот аллергияро пешгирӣ кунад. Ангела Белчер ва дастаи ӯ батареяи новуб сохтанд, ки вируси бактериофаги M13-ро истифода мебарад. Он қодир аст, ки худро ба маводи ғайриорганикӣ, аз қабили тилло ва оксиди кобальт пайваст кунад. Дар натиљаи худмонтажкунии вирус нановимњои дарозро ба даст овардан мумкин аст. Гурӯҳи Блетчер тавонист бисёре аз ин нановимҳоро ҷамъ кунад, ки дар натиҷа батареяи хеле пуриқтидор ва бениҳоят паймон ба вуҷуд омад. Дар соли 2009 олимон имкони истифодаи вируси аз ҷиҳати генетикӣ тағйирёфтаро барои сохтани анод ва катоди батареяи литий-ион нишон доданд. Австралия системаи навтарини тозакунии оби партови Biolytix-ро таҳия кардааст. Ин системаи филтр метавонад хеле зуд канализатсия ва партовҳои ғизоиро ба оби босифат табдил диҳад, ки барои обёрӣ истифода мешавад. Дар системаи Biolytix, кирмҳо ва организмҳои хок тамоми корҳоро иҷро мекунанд. Истифодаи системаи Biolytix масрафи энергияро тақрибан 90% кам мекунад ва нисбат ба системаҳои тозакунии анъанавӣ қариб 10 маротиба самараноктар кор мекунад. Меъмори ҷавони австралиягӣ Томас Ҳерзиг боварӣ дорад, ки барои меъмории ҳавоӣ имкониятҳои бузург вуҷуд дорад. Ба акидаи у, конструк-цияхои шамолкашй аз чихати сабукй ва сарфи ками масолех назар ба конструкцияхои анъанавй хеле самараноктаранд. Сабаб дар он аст, ки қувваи кашиш танҳо ба мембранаи чандир таъсир мерасонад, дар ҳоле ки ба қувваи фишурдакунанда дигар муҳити чандирӣ — ҳаво, ки дар ҳама ҷо мавҷуд ва комилан озод аст, муқобилат мекунад. Ба шарофати ин таъсир табиат миллионҳо сол боз сохторҳои шабеҳро истифода мебарад: ҳар мавҷудоти зинда аз ҳуҷайраҳо иборат аст. Идеяи васл кардани сохторҳои меъморӣ аз модулҳои пневмоселл аз PVC ба принсипҳои сохтани сохторҳои ҳуҷайравии биологӣ асос ёфтааст. Ҳуҷайраҳое, ки аз ҷониби Томас Ҳерзог патент шудаанд, арзиши хеле паст доранд ва ба шумо имкон медиҳанд, ки шумораи қариб номаҳдуди комбинатсияҳо эҷод кунед. Дар ин ҳолат, зарар ба як ё ҳатто якчанд пневмоселҳо боиси нобудшавии тамоми сохтор намегардад. Принсипи коре, ки Корпоратсияи Калера истифода мебарад, асосан ба эҷоди сементи табиӣ тақлид мекунад, ки марҷонҳо дар давоми ҳаёти худ барои истихроҷи калсий ва магний аз оби баҳр бо мақсади синтез кардани карбонатҳо дар ҳарорат ва фишорҳои муқаррарӣ истифода мебаранд. Ва ҳангоми сохтани сементи Калера гази карбон аввал ба кислотаи карбон табдил дода мешавад, ки баъдан аз он карбонатҳо ба даст меоянд. Макги мегӯяд, ки бо ин усул барои тавлиди як тонна семент тақрибан ҳамон миқдор гази карбонро ислоҳ кардан лозим аст. Истеҳсоли семент бо роҳи анъанавӣ боиси олуда шудани гази карбон мешавад, аммо ин технологияи инқилобӣ, баръакс, гази карбонро аз муҳити зист мегирад. Ширкати америкоии «Новомер», ки материалхои нави синтетикии аз чихати экологй тоза истехсол мекунад, технологиям истехсоли пластмассаро ба вучуд овард, ки дар он гази карбон ва оксиди карбон хамчун ашьёи хоми асосй истифода мешавад. МакГи ба арзиши ин фанноварӣ таъкид мекунад, зеро партоби газҳои гулхонаӣ ва дигар газҳои заҳролуд ба атмосфера яке аз мушкилоти аслии ҷаҳони муосир аст. Дар технологияи пластикии Новомер, полимерҳо ва пластмассаҳои нав метавонанд то 50% гази карбон ва оксиди карбон дошта бошанд ва истеҳсоли ин маводҳо энергияи хеле камро талаб мекунад. Чунин истеҳсолот барои пайваст кардани миқдори зиёди газҳои гулхонаӣ кӯмак мекунад ва худи ин маводҳо биологӣ мешаванд. Хамин ки хашарот ба барги доми растании пашшаи мурги Зухра расад, дархол шакли барг дигар мешавад ва хашарот худро дар доми марг мебинад. Алфред Кросби ва ҳамкасбони ӯ аз Донишгоҳи Амхерст (Массачусетс) тавонистанд маводи полимериро эҷод кунанд, ки қодир ба кӯчактарин тағирот дар фишор, ҳарорат ё зери таъсири ҷараёни барқ ​​​​вокуниш нишон диҳад. Сатҳи ин мавод бо линзаҳои микроскопии пур аз ҳаво пӯшонида шудааст, ки метавонанд бо тағирёбии фишор, ҳарорат ё дар зери таъсири ҷараён каҷшавии худро (конвекс ё ​​конкавӣ шаванд) хеле зуд тағир диҳанд. Андозаи ин микролинзаҳо аз 50 мкм то 500 мкм фарқ мекунанд. Чӣ қадаре ки худи линзаҳо ва масофаи байни онҳо хурдтар бошад, мавод ба тағйироти беруна ҳамон қадар тезтар вокуниш нишон медиҳад. МакГи мегӯяд, ки он чизе, ки ин маводро махсус мекунад, он аст, ки он дар чорроҳаи микро- ва нанотехнология офарида шудааст. Мидияҳо, мисли бисёр дигар моллюскҳои дупаҳл, қодиранд, ки ба сатҳҳои гуногун бо ёрии филаментҳои махсуси сафедаи вазнин - ба ном byssus сахт пайваст шаванд. Қабати муҳофизатии берунии ғадуди бияфзӣ як маводи бисёрҷониба, бениҳоят устувор ва дар айни замон бениҳоят чандирӣ мебошад. Профессори химияи органикии Донишгоҳи Калифорния Ҳерберт Уэйт муддати хеле тӯлонӣ дар паҳлӯи мидия машғул буд ва ба ӯ муяссар шуд, ки маводеро аз нав созад, ки сохтораш ба маводи тавлидкардаи мидия хеле монанд аст. МакГи мегӯяд, ки Ҳерберт Уэйт як майдони комилан нави таҳқиқотро боз кардааст ва кори ӯ аллакай ба гурӯҳи дигари олимон дар сохтани технологияи PureBond барои коркарди рӯи панелҳои чӯбӣ бидуни истифодаи формальдегид ва дигар моддаҳои заҳролуд кӯмак кардааст. Пӯсти акула хусусияти комилан беназир дорад - дар он бактерияҳо зиёд намешаванд ва дар айни замон он бо ягон молидании бактерицидӣ пӯшида нашудааст. Ба ибораи дигар, пӯст бактерияҳоро нест намекунад, онҳо танҳо дар он вуҷуд надоранд. Сирри он дар як намунаи махсус аст, ки аз ҷониби хурдтарин тарозуҳои пӯсти акула ташаккул ёфтааст. Ин тарозуҳо бо ҳам пайваст шуда, намунаи махсуси алмосшаклро ташкил медиҳанд. Ин намуна дар филми муҳофизатии антибактериалии Sharklet таҷдид карда шудааст. МакГи боварӣ дорад, ки истифодаи ин технология воқеан беохир аст. Воқеан, татбиқи чунин матоъ, ки имкон намедиҳад, бактерияҳо дар рӯи ашё дар беморхонаҳо ва ҷойҳои ҷамъиятӣ афзоиш ёбад, метавонад аз бактерияҳо 80% халос шавад. Дар ин ҳолат, бактерияҳо нест карда намешаванд ва аз ин рӯ, онҳо наметавонанд муқовимат ба даст оранд, ба монанди антибиотикҳо. Технологияи Sharklet аввалин технологияи ҷаҳон аст, ки афзоиши бактерияҳоро бидуни истифодаи моддаҳои заҳролуд пешгирӣ мекунад. Бино ба маълумоти bigpikture.ru