प्रकृति द्वारा प्रेरित आविष्कार

बायोमिमेटिक्सको विज्ञान अहिले विकासको प्रारम्भिक चरणमा छ। बायोमिमेटिक्स प्रकृतिबाट विभिन्न विचारहरूको खोजी र उधारो र मानवताको सामना गर्ने समस्याहरू समाधान गर्न तिनीहरूको प्रयोग हो। मौलिकता, असामान्यता, निर्दोष शुद्धता र संसाधनहरूको अर्थव्यवस्था, जसमा प्रकृतिले आफ्ना समस्याहरू समाधान गर्दछ, केवल आनन्दित हुन सक्दैन र यी अद्भुत प्रक्रियाहरू, पदार्थहरू र संरचनाहरूलाई केही हदसम्म प्रतिलिपि गर्ने इच्छा पैदा गर्न सक्दैन। बायोमिमेटिक्स शब्द 1958 मा अमेरिकी वैज्ञानिक जैक ई. र "बायोनिक्स" शब्द गत शताब्दीको 70 को दशकमा सामान्य प्रयोगमा आयो, जब "द सिक्स मिलियन डलर म्यान" र "द बायोटिक वुमन" टेलिभिजनमा देखा पर्‍यो। टिम म्याकजी चेताउनी दिन्छन् कि बायोमेट्रिक्सलाई बायोइन्स्पायर्ड मोडलिङसँग प्रत्यक्ष रूपमा भ्रमित गर्नु हुँदैन किनभने, बायोमिमेटिक्सको विपरीत, बायोइन्स्पायर्ड मोडलिङले स्रोतहरूको आर्थिक प्रयोगलाई जोड दिँदैन। तल बायोमिमेटिक्सका उपलब्धिहरूको उदाहरणहरू छन्, जहाँ यी भिन्नताहरू सबैभन्दा स्पष्ट छन्। पोलिमेरिक बायोमेडिकल सामग्रीहरू सिर्जना गर्दा, होलोथुरियन खोल (समुद्री काकडी) को सञ्चालनको सिद्धान्त प्रयोग गरिएको थियो। समुद्री काकडीहरूको एक अद्वितीय विशेषता हुन्छ - तिनीहरूले आफ्नो शरीरको बाहिरी आवरण बनाउने कोलाजेनको कठोरता परिवर्तन गर्न सक्छन्। जब समुद्री काकडीले खतरा महसुस गर्छ, यसले बारम्बार आफ्नो छालाको कठोरता बढाउँछ, जस्तै कि खोलले च्यात्यो। यसको विपरित, यदि उसलाई साँघुरो खाडलमा निचोड गर्न आवश्यक छ भने, उसले आफ्नो छालाको तत्वहरूको बीचमा यति कमजोर हुन सक्छ कि यो व्यावहारिक रूपमा तरल जेलीमा परिणत हुन्छ। केस वेस्टर्न रिजर्भका वैज्ञानिकहरूको समूहले समान गुणहरूको साथ सेलुलोज फाइबरमा आधारित सामग्री सिर्जना गर्न व्यवस्थित गर्यो: पानीको उपस्थितिमा, यो सामग्री प्लास्टिक हुन्छ, र जब यो वाष्पीकरण हुन्छ, यो फेरि बलियो हुन्छ। वैज्ञानिकहरूले विश्वास गर्छन् कि यस्तो सामग्री इन्ट्रासेरेब्रल इलेक्ट्रोडको उत्पादनको लागि सबैभन्दा उपयुक्त छ, जुन विशेष गरी पार्किन्सन रोगमा प्रयोग गरिन्छ। मस्तिष्कमा प्रत्यारोपण गर्दा, यस्तो सामग्रीबाट बनेको इलेक्ट्रोडहरू प्लास्टिक बन्छन् र मस्तिष्कको तन्तुलाई नोक्सान गर्दैनन्। अमेरिकी प्याकेजिङ कम्पनी इकोभेटिभ डिजाइनले नवीकरणीय र बायोडिग्रेडेबल सामग्रीहरूको समूह बनाएको छ जुन थर्मल इन्सुलेशन, प्याकेजिङ्ग, फर्निचर र कम्प्युटर केसहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। McGee सँग पहिले नै यस सामग्रीबाट बनेको खेलौना छ। यी सामग्रीहरूको उत्पादनको लागि, चामल, अनाज र कपासको भुसीहरू प्रयोग गरिन्छ, जसमा कवक Pleurotus ostreatus (ओइस्टर च्याउ) हुर्किन्छ। ओइस्टर मशरूम कोशिकाहरू र हाइड्रोजन पेरोक्साइड भएको मिश्रणलाई विशेष मोल्डमा राखिन्छ र अँध्यारोमा राखिन्छ ताकि उत्पादन मशरूम माइसेलियमको प्रभावमा कडा हुन्छ। फंगसको बृद्धि रोक्न र उत्पादनको प्रयोगको क्रममा एलर्जीलाई रोक्न उत्पादनलाई सुकाइन्छ। एन्जेला बेल्चर र उनको टोलीले एक नोभब ब्याट्री बनाएका छन् जसले परिमार्जित M13 ब्याक्टेरियोफेज भाइरस प्रयोग गर्दछ। यो सुन र कोबाल्ट अक्साइड जस्ता अकार्बनिक पदार्थहरूमा आफूलाई जोड्न सक्षम छ। भाइरस आत्म-विधानसभा को परिणाम को रूप मा, बरु लामो nanowires प्राप्त गर्न सकिन्छ। ब्लेचरको समूहले धेरै शक्तिशाली र अत्यन्त कम्प्याक्ट ब्याट्रीको आधारमा यी धेरै नैनोवायरहरू भेला गर्न सक्षम भएको थियो। 2009 मा, वैज्ञानिकहरूले लिथियम-आयन ब्याट्रीको एनोड र क्याथोड सिर्जना गर्न आनुवंशिक रूपमा परिमार्जित भाइरस प्रयोग गर्ने सम्भावना प्रदर्शन गरे। अष्ट्रेलियाले नवीनतम बायोलाइटिक्स फोहोर पानी प्रशोधन प्रणाली विकास गरेको छ। यो फिल्टर प्रणालीले धेरै चाँडै ढल र खाद्य फोहोरलाई गुणस्तरीय पानीमा परिणत गर्न सक्छ जुन सिँचाइको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ। बायोलाइटिक्स प्रणालीमा कीरा र माटोका जीवहरूले सबै काम गर्छन्। Biolytix प्रणाली प्रयोग गर्दा लगभग 90% ले ऊर्जा खपत घटाउँछ र परम्परागत सफाई प्रणाली भन्दा लगभग 10 गुणा बढी कुशलतापूर्वक काम गर्दछ। युवा अस्ट्रेलियाका वास्तुकार थोमस हर्जिगले इन्फ्लेटेबल वास्तुकलाको लागि ठूलो अवसरहरू छन् भन्ने विश्वास गर्छन्। उनको विचारमा, इन्फ्लेटेबल संरचनाहरू परम्परागत संरचनाहरू भन्दा धेरै कुशल छन्, तिनीहरूको हल्कापन र न्यूनतम सामग्री खपतको कारण। कारण यो तथ्यमा निहित छ कि तन्य बलले लचिलो झिल्लीमा मात्र कार्य गर्दछ, जबकि कम्प्रेसिभ बल अर्को लोचदार माध्यम - हावा द्वारा विरोध गर्दछ, जुन सबै ठाउँमा अवस्थित छ र पूर्ण रूपमा स्वतन्त्र छ। यस प्रभावको लागि धन्यवाद, प्रकृतिले लाखौं वर्षदेखि समान संरचनाहरू प्रयोग गर्दै आएको छ: हरेक जीवित प्राणीहरू कोशिकाहरू मिलेर बनेका छन्। PVC बाट बनेको न्यूमोसेल मोड्युलहरूबाट वास्तु संरचनाहरू जम्मा गर्ने विचार जैविक सेलुलर संरचनाहरू निर्माण गर्ने सिद्धान्तहरूमा आधारित छ। थॉमस हर्जोगद्वारा पेटेन्ट गरिएका कक्षहरू अत्यन्तै कम लागतमा छन् र तपाईंलाई लगभग असीमित संख्यामा संयोजनहरू सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ। यस अवस्थामा, एक वा धेरै न्यूमोसेलहरूमा क्षतिले सम्पूर्ण संरचनाको विनाशलाई समावेश गर्दैन। क्यालेरा कर्पोरेशनले प्रयोग गरेको सञ्चालनको सिद्धान्तले प्राकृतिक सिमेन्टको सृष्टिलाई धेरै हदसम्म नक्कल गर्छ, जुन कोरलहरूले आफ्नो जीवनकालमा समुद्री पानीबाट क्याल्सियम र म्याग्नेसियम निकाल्नको लागि प्रयोग गर्छन् सामान्य तापक्रम र दबाबमा कार्बोनेटहरू संश्लेषित गर्न। र क्यालेरा सिमेन्टको निर्माणमा, कार्बन डाइअक्साइड पहिले कार्बोनिक एसिडमा परिणत हुन्छ, जसबाट कार्बोनेटहरू प्राप्त गरिन्छ। म्याकजी भन्छन् कि यस विधिबाट एक टन सिमेन्ट उत्पादन गर्न, कार्बन डाइअक्साइडको समान मात्रा ठीक गर्न आवश्यक छ। परम्परागत रूपमा सिमेन्ट उत्पादन गर्दा कार्बनडाइअक्साइड प्रदूषण हुन्छ, तर यो क्रान्तिकारी प्रविधिले वातावरणबाट कार्बनडाइअक्साइड लिन्छ। नयाँ वातावरणमैत्री सिंथेटिक सामग्री विकास गर्ने अमेरिकी कम्पनी नोभोमरले प्लास्टिक उत्पादन गर्ने प्रविधि बनाएको छ, जहाँ कार्बन डाइअक्साइड र कार्बन मोनोअक्साइडलाई मुख्य कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। म्याकजीले यस प्रविधिको मूल्यलाई जोड दिन्छ, किनकि हरितगृह ग्यासहरू र अन्य विषाक्त ग्यासहरू वायुमण्डलमा निस्कनु आधुनिक संसारको मुख्य समस्याहरू मध्ये एक हो। नोभोमरको प्लास्टिक टेक्नोलोजीमा, नयाँ पोलिमर र प्लास्टिकले ५०% कार्बन डाइअक्साइड र कार्बन मोनोअक्साइड समावेश गर्न सक्छ, र यी सामग्रीहरूको उत्पादनमा उल्लेखनीय रूपमा कम ऊर्जा चाहिन्छ। यस्तो उत्पादनले ग्रीनहाउस ग्याँसहरूको महत्त्वपूर्ण मात्रालाई बाँध्न मद्दत गर्नेछ, र यी सामग्रीहरू आफैं बायोडिग्रेडेबल हुन्छन्। मांसाहारी भेनस फ्लाईट्र्याप बिरुवाको पासोमा परेको पातलाई कीराले छुने बित्तिकै, पातको आकार तुरुन्तै परिवर्तन हुन थाल्छ, र कीरा आफैंलाई मृत्युको पासोमा फेला पार्छ। एम्हर्स्ट युनिभर्सिटी (म्यासाचुसेट्स) का अल्फ्रेड क्रसबी र उनका सहकर्मीहरूले एक बहुलक सामग्री सिर्जना गर्न व्यवस्थित गरे जुन दबाब, तापक्रम, वा विद्युतीय प्रवाहको प्रभावमा थोरै परिवर्तनहरूमा समान रूपमा प्रतिक्रिया गर्न सक्षम छ। यस सामग्रीको सतह माइक्रोस्कोपिक, हावा भरिएको लेन्सले ढाकिएको छ जसले चाँडै आफ्नो वक्रता (उत्तल वा अवतल बन्न) दबाब, तापक्रम वा प्रवाहको प्रभावमा परिवर्तन गर्न सक्छ। यी माइक्रोलेन्सहरूको आकार 50 µm देखि 500 ​​µm सम्म भिन्न हुन्छ। लेन्सहरू साना हुन्छन् र तिनीहरू बीचको दूरी, सामग्रीले बाह्य परिवर्तनहरूमा छिटो प्रतिक्रिया गर्दछ। McGee भन्छन् कि यो सामग्री विशेष बनाउँछ कि यो माइक्रो- र न्यानो टेक्नोलोजी को प्रतिच्छेदन मा बनाईएको हो। अन्य धेरै द्विभाल्भ मोलस्कहरू जस्तै, विशेष, भारी-कर्तव्य प्रोटीन फिलामेन्टहरू - तथाकथित byssus को मद्दतले विभिन्न सतहहरूमा दृढतापूर्वक जोड्न सक्षम हुन्छन्। बिसल ग्रंथिको बाहिरी सुरक्षात्मक तह बहुमुखी, अत्यन्त टिकाऊ र एकै समयमा अविश्वसनीय लोचदार सामग्री हो। क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालयका अर्गानिक केमिस्ट्रीका प्रोफेसर हर्बर्ट वेटले धेरै लामो समयदेखि सिंपीमाथि अनुसन्धान गर्दै आएका छन् र उनले एउटा यस्तो सामग्री पुन: निर्माण गर्न सफल भएका छन् जसको संरचना सिपीले उत्पादन गरेको सामग्रीसँग मिल्दोजुल्दो छ। McGee भन्छन् कि हर्बर्ट वेटले अनुसन्धानको पूर्ण नयाँ क्षेत्र खोलेको छ, र उसको कामले पहिले नै वैज्ञानिकहरूको अर्को समूहलाई फार्मल्डिहाइड र अन्य अत्यधिक विषाक्त पदार्थहरूको प्रयोग बिना काठ प्यानल सतहहरूको उपचार गर्न PureBond प्रविधि सिर्जना गर्न मद्दत गरेको छ। शार्क छालामा पूर्णतया अद्वितीय गुण छ - ब्याक्टेरिया यसमा गुणा गर्दैन, र एकै समयमा यो कुनै पनि जीवाणुनाशक स्नेहकले ढाकिएको छैन। अर्को शब्दमा, छालाले ब्याक्टेरियालाई मार्दैन, तिनीहरू मात्र यसमा अवस्थित छैनन्। रहस्य एक विशेष ढाँचामा छ, जुन शार्क छालाको सबैभन्दा सानो तराजू द्वारा बनाइएको छ। एक अर्कासँग जोड्दै, यी तराजूहरू एक विशेष हीरा आकारको ढाँचा बनाउँछन्। यो ढाँचा शार्कलेट सुरक्षात्मक एन्टिब्याक्टेरियल फिल्ममा पुन: उत्पादन गरिएको छ। McGee विश्वास छ कि यो प्रविधि को आवेदन साँच्चै असीमित छ। वास्तवमा, यस्तो बनावटको प्रयोगले ब्याक्टेरियालाई अस्पताल र सार्वजनिक स्थानहरूमा वस्तुहरूको सतहमा गुणा गर्न अनुमति दिँदैन 80% द्वारा ब्याक्टेरियाबाट छुटकारा पाउन सकिन्छ। यस अवस्थामा, ब्याक्टेरियाहरू नष्ट हुँदैनन्, र त्यसकारण, तिनीहरू प्रतिरोध प्राप्त गर्न सक्दैनन्, जस्तै एन्टिबायोटिकको मामलामा। शार्कलेट टेक्नोलोजी विषाक्त पदार्थको प्रयोग बिना ब्याक्टेरियाको वृद्धिलाई रोक्न संसारको पहिलो प्रविधि हो। bigpikture.ru अनुसार