ການປະດິດສ້າງໂດຍທໍາມະຊາດ

ວິທະຍາສາດຂອງ biomimetics ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຕົ້ນຂອງການພັດທະນາ. ຊີວະວິທະຍາ ແມ່ນການຄົ້ນຫາແລະການກູ້ຢືມຂອງແນວຄວາມຄິດຕ່າງໆຈາກທໍາມະຊາດແລະການນໍາໃຊ້ຂອງພວກເຂົາເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ມະນຸດກໍາລັງປະເຊີນ. ຕົ້ນສະບັບ, ຜິດປົກກະຕິ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ impeccable ແລະເສດຖະກິດຂອງຊັບພະຍາກອນ, ໃນທໍາມະຊາດແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຕົນ, ພຽງແຕ່ບໍ່ສາມາດແຕ່ມີຄວາມສຸກແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມປາຖະຫນາທີ່ຈະຄັດລອກຂະບວນການທີ່ຫນ້າອັດສະຈັນເຫຼົ່ານີ້, ສານແລະໂຄງສ້າງໃນບາງຂອບເຂດ. ຄໍາວ່າ biomimetics ໄດ້ຖືກສ້າງຂື້ນໃນປີ 1958 ໂດຍນັກວິທະຍາສາດຊາວອາເມລິກາ Jack E. Steele. ແລະຄໍາວ່າ "bionics" ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປໃນ 70s ຂອງສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ໃນເວລາທີ່ຊຸດ "The Six Million Dollar Man" ແລະ "The Biotic Woman" ປາກົດຢູ່ໃນໂທລະພາບ. Tim McGee ເຕືອນວ່າ biometrics ບໍ່ຄວນສັບສົນໂດຍກົງກັບການສ້າງແບບຈໍາລອງ bioinspired ເພາະວ່າ, ບໍ່ເຫມືອນກັບ biomimetics, ການສ້າງແບບຈໍາລອງ bioinspired ບໍ່ໄດ້ເນັ້ນຫນັກໃສ່ການປະຫຍັດຊັບພະຍາກອນ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງຜົນສໍາເລັດຂອງ biomemetics, ບ່ອນທີ່ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຈະແຈ້ງທີ່ສຸດ. ເມື່ອສ້າງວັດສະດຸຊີວະພາບໂພລີເມີ, ຫຼັກການຂອງການດໍາເນີນງານຂອງແກະ holothurian (ແຕງທະເລ) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້. ໝາກແຕງທະເລມີລັກສະນະພິເສດ - ພວກເຂົາສາມາດປ່ຽນຄວາມແຂງຂອງຄໍລາເຈນທີ່ປະກອບເປັນຊັ້ນນອກຂອງຮ່າງກາຍຂອງພວກເຂົາ. ເມື່ອໝາກແຕງທະເລຮູ້ສຶກເຖິງອັນຕະລາຍ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ຜິວໜັງຂອງມັນມີຄວາມແຂງຕົວຊໍ້າແລ້ວຊໍ້າອີກ, ຄືກັບແກະທີ່ຈີກຂາດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຖ້າລາວຕ້ອງການບີບເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງແຄບ, ລາວສາມາດເຮັດໃຫ້ອ່ອນເພຍລະຫວ່າງອົງປະກອບຂອງຜິວຫນັງຂອງລາວ, ເຮັດໃຫ້ມັນກາຍເປັນວຸ້ນແຫຼວ. ກຸ່ມນັກວິທະຍາສາດຈາກ Case Western Reserve ໄດ້ສ້າງວັດສະດຸໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໃຍ cellulose ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ຄ້າຍຄືກັນ: ໃນທີ່ປະທັບຂອງນ້ໍາ, ວັດສະດຸນີ້ຈະກາຍເປັນພາດສະຕິກ, ແລະເມື່ອມັນລະເຫີຍ, ມັນແຂງອີກເທື່ອຫນຶ່ງ. ນັກວິທະຍາສາດເຊື່ອວ່າອຸປະກອນດັ່ງກ່າວແມ່ນເຫມາະສົມທີ່ສຸດສໍາລັບການຜະລິດ electrodes intracerebral, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້, ໂດຍສະເພາະໃນພະຍາດ Parkinson. ເມື່ອຝັງເຂົ້າໄປໃນສະຫມອງ, electrodes ທີ່ເຮັດຈາກວັດສະດຸດັ່ງກ່າວຈະກາຍເປັນພາດສະຕິກແລະຈະບໍ່ທໍາລາຍເນື້ອເຍື່ອສະຫມອງ. ບໍລິສັດຫຸ້ມຫໍ່ຂອງສະຫະລັດ Ecovative Design ໄດ້ສ້າງກຸ່ມຂອງວັດສະດຸທົດແທນແລະ biodegradable ທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ insulation ຄວາມຮ້ອນ, ການຫຸ້ມຫໍ່, ເຟີນີເຈີແລະກໍລະນີຄອມພິວເຕີ. McGee ມີເຄື່ອງຫຼິ້ນທີ່ເຮັດຈາກວັດສະດຸນີ້ແລ້ວ. ສໍາລັບການຜະລິດອຸປະກອນການເຫຼົ່ານີ້, ເປືອກ husks ຂອງເຂົ້າ, buckwheat ແລະຝ້າຍແມ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້, ການປູກເຫັດ Pleurotus ostreatus (ເຫັດ oyster). ການປະສົມທີ່ມີຈຸລັງເຫັດ oyster ແລະ hydrogen peroxide ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນ molds ພິເສດແລະເກັບຮັກສາໄວ້ໃນຄວາມມືດເພື່ອໃຫ້ຜະລິດຕະພັນແຂງພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງ mycelium ເຫັດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜະລິດຕະພັນໄດ້ຖືກຕາກໃຫ້ແຫ້ງເພື່ອຢຸດການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຊື້ອເຫັດແລະປ້ອງກັນອາການແພ້ໃນເວລານໍາໃຊ້ຜະລິດຕະພັນ. Angela Belcher ແລະທີມງານຂອງນາງໄດ້ສ້າງຫມໍ້ໄຟ Novub ທີ່ໃຊ້ເຊື້ອໄວຣັສ bacteriophage M13 ທີ່ຖືກດັດແປງ. ມັນ​ສາ​ມາດ​ຕິດ​ຕົວ​ມັນ​ເອງ​ກັບ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ອະ​ນົງ​ຄະ​ທາດ​ເຊັ່ນ​: ຄໍາ​ແລະ cobalt oxide​. ເປັນຜົນມາຈາກການປະກອບຕົວຂອງເຊື້ອໄວຣັສດ້ວຍຕົນເອງ, ແທນທີ່ຈະເປັນ nanowires ຍາວສາມາດໄດ້ຮັບ. ກຸ່ມຂອງ Bletcher ສາມາດປະກອບ nanowires ເຫຼົ່ານີ້ຈໍານວນຫຼາຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ພື້ນຖານຂອງຫມໍ້ໄຟທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍແລະຫນາແຫນ້ນທີ່ສຸດ. ໃນປີ 2009, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ເຊື້ອໄວຣັສທີ່ດັດແປງພັນທຸກໍາເພື່ອສ້າງ anode ແລະ cathode ຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion. ອົດ​ສະ​ຕາ​ລີ​ໄດ້​ພັດ​ທະ​ນາ​ລະ​ບົບ​ບໍາ​ລຸງ​ຮັກ​ສາ​ນ​້​ໍ​າ​ເສຍ Biolytix ຫລ້າ​ສຸດ​. ລະບົບເຄື່ອງກອງນີ້ສາມາດປ່ຽນສິ່ງເສດເຫຼືອ ແລະສິ່ງເສດເຫຼືອຈາກອາຫານໃຫ້ກາຍເປັນນໍ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບທີ່ສາມາດນຳໃຊ້ເຂົ້າໃນການຊົນລະປະທານໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວ. ໃນລະບົບ Biolytix, ແມ່ທ້ອງແລະສິ່ງມີຊີວິດໃນດິນເຮັດວຽກທັງຫມົດ. ການນໍາໃຊ້ລະບົບ Biolytix ຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານເກືອບ 90% ແລະເຮັດວຽກເກືອບ 10 ເທົ່າປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາລະບົບທໍາຄວາມສະອາດທົ່ວໄປ. ສະຖາປະນິກຫນຸ່ມຊາວອົດສະຕຣາລີ Thomas Herzig ເຊື່ອວ່າມີໂອກາດອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບສະຖາປັດຕະຍະກໍາອັດຕາເງິນເຟີ້. ໃນຄວາມຄິດເຫັນຂອງລາວ, ໂຄງສ້າງອັດຕາເງິນເຟີ້ແມ່ນມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາແບບດັ້ງເດີມ, ເນື່ອງຈາກຄວາມສະຫວ່າງແລະການບໍລິໂພກວັດສະດຸຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ເຫດຜົນແມ່ນຢູ່ໃນຄວາມຈິງທີ່ວ່າຜົນບັງຄັບໃຊ້ tensile ປະຕິບັດພຽງແຕ່ໃນເຍື່ອທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ໃນຂະນະທີ່ກໍາລັງບີບອັດແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບຂະຫນາດກາງ elastic ອີກ - ອາກາດ, ເຊິ່ງມີຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງແລະບໍ່ເສຍຄ່າ. ຂໍຂອບໃຈກັບຜົນກະທົບນີ້, ທໍາມະຊາດໄດ້ນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງທີ່ຄ້າຍຄືກັນສໍາລັບລ້ານປີ: ທຸກໆສິ່ງທີ່ມີຊີວິດປະກອບດ້ວຍຈຸລັງ. ແນວຄວາມຄິດຂອງການປະກອບໂຄງສ້າງສະຖາປັດຕະຍະກໍາຈາກໂມດູນ pneumocell ທີ່ເຮັດດ້ວຍ PVC ແມ່ນອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການກໍ່ສ້າງໂຄງສ້າງເຊນທາງຊີວະພາບ. ຈຸລັງ, ສິດທິບັດໂດຍ Thomas Herzog, ແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາທີ່ສຸດແລະອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານສ້າງຈໍານວນເກືອບບໍ່ຈໍາກັດຂອງການປະສົມປະສານ. ໃນກໍລະນີນີ້, ຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ຫນຶ່ງຫຼືແມ້ກະທັ້ງຫຼາຍ pneumocells ຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການທໍາລາຍໂຄງສ້າງທັງຫມົດ. ຫຼັກການຂອງການດໍາເນີນງານທີ່ໃຊ້ໂດຍບໍລິສັດ Calera ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ mimics ການສ້າງຊີມັງທໍາມະຊາດ, ທີ່ປະກາລັງໃຊ້ໃນຊີວິດຂອງເຂົາເຈົ້າເພື່ອສະກັດທາດການຊຽມແລະ magnesium ຈາກນ້ໍາທະເລເພື່ອສັງເຄາະຄາບອນໃນອຸນຫະພູມປົກກະຕິແລະຄວາມກົດດັນ. ແລະໃນການສ້າງຊີມັງ Calera, ຄາບອນໄດອອກໄຊຈະຖືກປ່ຽນເປັນອາຊິດຄາບອນທໍາອິດ, ຈາກນັ້ນໄດ້ຮັບ carbonates. McGee ເວົ້າວ່າດ້ວຍວິທີການນີ້, ເພື່ອຜະລິດຊີມັງຫນຶ່ງໂຕນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງແກ້ໄຂກ່ຽວກັບປະລິມານຄາບອນໄດອອກໄຊເທົ່າກັນ. ການຜະລິດຊີມັງໃນແບບດັ້ງເດີມເຮັດໃຫ້ເກີດມົນລະພິດຄາບອນໄດອອກໄຊ, ແຕ່ເຕັກໂນໂລຢີປະຕິວັດນີ້, ກົງກັນຂ້າມ, ເອົາຄາບອນໄດອອກໄຊອອກຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ. ບໍລິສັດອາເມລິກາ Novomer, ເຊິ່ງພັດທະນາວັດສະດຸສັງເຄາະໃຫມ່ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ໄດ້ສ້າງເຕັກໂນໂລຢີສໍາລັບການຜະລິດພາດສະຕິກ, ບ່ອນທີ່ຄາບອນໄດອອກໄຊແລະຄາບອນໂມໂນໄຊຖືກນໍາໃຊ້ເປັນວັດຖຸດິບຕົ້ນຕໍ. McGee ເນັ້ນຫນັກເຖິງຄຸນຄ່າຂອງເຕັກໂນໂລຊີນີ້, ເນື່ອງຈາກວ່າການປ່ອຍອາຍພິດເຮືອນແກ້ວແລະອາຍແກັສພິດອື່ນໆເຂົ້າໄປໃນບັນຍາກາດແມ່ນເປັນຫນຶ່ງໃນບັນຫາຕົ້ນຕໍຂອງໂລກທີ່ທັນສະໄຫມ. ໃນເທກໂນໂລຍີພາດສະຕິກຂອງ Novomer, ໂພລີເມີແລະພາດສະຕິກໃຫມ່ສາມາດບັນຈຸກາກບອນໄດອອກໄຊແລະຄາບອນໂມໂນໄຊເຖິງ 50%, ແລະການຜະລິດວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການພະລັງງານຫນ້ອຍລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການ​ຜະ​ລິດ​ດັ່ງ​ກ່າວ​ຈະ​ຊ່ວຍ​ໃຫ້​ມີ​ຈໍາ​ນວນ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ຂອງ​ອາຍ​ແກ​ັ​ສ​ເຮືອນ​ແກ້ວ​, ແລະ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ຕົນ​ເອງ​ກາຍ​ເປັນ biodegradable​. ທັນທີທີ່ແມງໄມ້ແຕະໃສ່ກັບດັກໃບຂອງພືດທີ່ມີແມງວັນ Venus ທີ່ກິນເປັນອາຫານ, ຮູບຮ່າງຂອງໃບກໍ່ເລີ່ມປ່ຽນໄປໃນທັນທີ, ແລະແມງໄມ້ພົບເຫັນຕົວມັນເອງຢູ່ໃນດັກຕາຍ. Alfred Crosby ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Amherst (ລັດ Massachusetts) ໄດ້ຈັດການສ້າງວັດສະດຸໂພລີເມີທີ່ສາມາດປະຕິກິລິຍາໃນລັກສະນະທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍຂອງຄວາມກົດດັນ, ອຸນຫະພູມ, ຫຼືພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸນີ້ແມ່ນຖືກປົກຄຸມດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດ, ທັດສະນະທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍອາກາດທີ່ສາມາດປ່ຽນຄວາມໂຄ້ງຂອງພວກເຂົາຢ່າງໄວວາ (ກາຍເປັນ convex ຫຼື concave) ກັບການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມກົດດັນ, ອຸນຫະພູມ, ຫຼືພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງປະຈຸບັນ. ຂະຫນາດຂອງ microlenses ເຫຼົ່ານີ້ແຕກຕ່າງກັນຈາກ 50 µm ຫາ 500 µm. ເລນນ້ອຍກວ່າຕົວມັນເອງແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງພວກມັນ, ວັດສະດຸຈະປະຕິກິລິຍາຕໍ່ການປ່ຽນແປງພາຍນອກໄວຂຶ້ນ. McGee ເວົ້າວ່າສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸນີ້ພິເສດແມ່ນມັນຖືກສ້າງຂື້ນຢູ່ຈຸດຕັດກັນຂອງຈຸນລະພາກແລະ nanotechnology. Mussels, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ mollusks bivalve ອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍ, ສາມາດຍຶດຫມັ້ນກັບຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຫນ້າດິນດ້ວຍການຊ່ວຍເຫຼືອຂອງເສັ້ນໄຍທາດໂປຼຕີນພິເສດ, ຫນ້າທີ່ຫນັກແຫນ້ນ - ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ byssus. ຊັ້ນປ້ອງກັນພາຍນອກຂອງຕ່ອມ byssal ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ຫລາກຫລາຍ, ທົນທານທີ່ສຸດແລະໃນເວລາດຽວກັນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຢ່າງບໍ່ຫນ້າເຊື່ອ. ອາຈານ Herbert Waite ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລຄາລິຟໍເນຍໄດ້ຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບແມງກະເບື້ອເປັນເວລາດົນນານ, ແລະລາວໄດ້ສ້າງວັດສະດຸທີ່ມີໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືກັນກັບວັດສະດຸທີ່ຜະລິດໂດຍ mussels. McGee ເວົ້າວ່າ Herbert Waite ໄດ້ເປີດການຄົ້ນຄວ້າພາກສະຫນາມໃຫມ່ທັງຫມົດ, ແລະວຽກງານຂອງລາວໄດ້ຊ່ວຍໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດອີກກຸ່ມຫນຶ່ງສ້າງເທກໂນໂລຍີ PureBond ສໍາລັບການປິ່ນປົວພື້ນຜິວຂອງແຜ່ນໄມ້ໂດຍບໍ່ມີການນໍາໃຊ້ formaldehyde ແລະສານທີ່ເປັນພິດສູງອື່ນໆ. ຜິວຫນັງປາສະຫຼາມມີຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຢ່າງສົມບູນ - ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍບໍ່ແຜ່ຂະຫຍາຍຢູ່ໃນມັນ, ແລະໃນເວລາດຽວກັນມັນບໍ່ໄດ້ຖືກປົກຄຸມດ້ວຍນໍ້າມັນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໃດໆ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຜິວຫນັງບໍ່ໄດ້ຂ້າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, ພວກມັນບໍ່ມີຢູ່ໃນມັນ. ຄວາມລັບແມ່ນຢູ່ໃນຮູບແບບພິເສດ, ເຊິ່ງຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍເກັດຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງຜິວຫນັງຂອງປາ. ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເກັດເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຮູບແບບເພັດພິເສດ. ຮູບແບບນີ້ຖືກຜະລິດຄືນໃຫມ່ໃນຮູບເງົາຕ້ານເຊື້ອແບັກທີເຣັຍປ້ອງກັນ Sharklet. McGee ເຊື່ອ​ວ່າ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ນີ້​ແມ່ນ​ບໍ່​ຈໍາ​ກັດ​ແທ້ໆ. ແທ້ຈິງແລ້ວ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງໂຄງສ້າງດັ່ງກ່າວທີ່ບໍ່ອະນຸຍາດໃຫ້ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍເພີ່ມຂຶ້ນໃນດ້ານຂອງວັດຖຸໃນໂຮງຫມໍແລະສະຖານທີ່ສາທາລະນະສາມາດກໍາຈັດເຊື້ອແບັກທີເຣັຍໄດ້ 80%. ໃນກໍລະນີນີ້, ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍບໍ່ໄດ້ຖືກທໍາລາຍ, ແລະດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຂົາບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບຄວາມຕ້ານທານ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບກໍລະນີທີ່ມີຢາຕ້ານເຊື້ອ. ເທັກໂນໂລຍີ Sharklet ເປັນເທັກໂນໂລຍີທຳອິດຂອງໂລກທີ່ຈະຍັບຍັ້ງການຈະເລີນເຕີບໂຕຂອງແບັກທີເຣຍໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ສານທີ່ເປັນພິດ. ອີງຕາມ bigpikture.ru