Naturan inspiratutako asmakizunak

Biomimetikaren zientzia garapenaren hasierako fase batean dago orain. Biomimetikan naturatik hainbat ideia bilatzea eta maileguan hartzea eta gizateriak dituen arazoak konpontzeko haiek erabiltzea da. Naturak bere arazoak konpontzen dituen originaltasuna, ezohikotasuna, zehaztasun ezinhobea eta baliabideen ekonomia, prozesu, substantzia eta egitura harrigarri horiek neurri batean kopiatzeko gogoa besterik ez dute eragin. Biomimetika terminoa Jack E. Steele zientzialari estatubatuarrak sortu zuen 1958an. Eta "bionika" hitza joan den mendeko 70eko hamarkadan erabili zen orokorrean, "The Six Million Dollar Man" eta "The Biotic Woman" serieak telebistan agertu zirenean. Tim McGeek ohartarazten du biometria ez dela zuzenean nahastu behar bioinspiratutako modelizazioarekin, zeren, biomimetikan ez bezala, bioinspiratutako modelizazioak ez baitu baliabideen erabilera ekonomikoa azpimarratzen. Jarraian, biomimetikaren lorpenen adibideak daude, non desberdintasun horiek nabarmenenak diren. Material biomediko polimerikoak sortzerakoan, holoturiar oskolaren (itsas pepinoa) funtzionamendu printzipioa erabili zen. Itsas pepinoek ezaugarri berezi bat dute: gorputzaren kanpoko estalkia osatzen duen kolagenoaren gogortasuna alda dezakete. Itsas pepinoak arriskua sumatzen duenean, behin eta berriz areagotzen du bere azalaren zurruntasuna, oskol batek urratuta bezala. Alderantziz, hutsune estu batean estutu behar badu, larruazaleko elementuen artean hain ahuldu daiteke, non ia gelatina likido bihurtzen baita. Case Western Reserveko zientzialari talde batek antzeko propietateak dituen zelulosa zuntzetan oinarritutako material bat sortzea lortu zuen: uraren aurrean, material hori plastiko bihurtzen da, eta lurruntzen denean berriro solidotzen da. Zientzialariek uste dute material hori egokiena garun barneko elektrodoak ekoizteko, bereziki Parkinson gaixotasunean erabiltzen direnak. Garunean txertatzean, material horrekin egindako elektrodoak plastiko bihurtuko dira eta ez dute garuneko ehuna kaltetuko. Ecovative Design AEBetako ontziratze enpresak material berriztagarri eta biodegradagarrien talde bat sortu du, isolamendu termikorako, ontzietarako, altzarietarako eta ordenagailuetarako kaxetarako erabil daitezkeenak. McGee-k dagoeneko badu material honekin egindako jostailu bat. Material hauek ekoizteko, arroz, buckwheat eta kotoi azala erabiltzen dira, eta bertan Pleurotus ostreatus (ostra perretxikoa) onddoa hazten da. Ostra perretxiko zelulak eta hidrogeno peroxidoa dituen nahasketa molde berezietan jartzen da eta ilunpetan gordetzen da, produktua perretxiko mizelioaren eraginez gogortu dadin. Ondoren, produktua lehortzen da onddoaren hazkuntza geldiarazteko eta produktua erabiltzean alergiak saihesteko. Angela Belcherrek eta bere taldeak M13 bakteriofago birus aldatua erabiltzen duen novub bateria bat sortu dute. Urrea eta kobalto oxidoa bezalako material ez-organikoei atxikitzeko gai da. Birusak auto-muntatzearen ondorioz, nanoharile luze samarrak lor daitezke. Bletcher-en taldeak nanoharile horietako asko muntatu ahal izan zituen, eta ondorioz bateria oso indartsu eta oso trinko baten oinarria izan zen. 2009an, zientzialariek genetikoki eraldatutako birus bat erabiltzeko aukera frogatu zuten litio-ioizko bateria baten anodoa eta katodoa sortzeko. Australiak Biolytix hondakin-uren tratamendu sistema berriena garatu du. Iragazki-sistema honek ur zikinak eta janari-hondakinak ureztatzeko erabil daitezkeen kalitatezko ur bihur ditzake oso azkar. Biolytix sisteman, zizareek eta lurzoruko organismoek egiten dute lan guztia. Biolytix sistema erabiltzeak energia-kontsumoa ia % 90 murrizten du eta ohiko garbiketa-sistemak baino ia 10 aldiz eraginkorrago funtzionatzen du. Thomas Herzig arkitekto australiar gazteak uste du aukera handiak daudela arkitektura puzgarrirako. Bere ustez, egitura puzgarriak tradizionalak baino askoz eraginkorragoak dira, arintasunagatik eta gutxieneko material kontsumoagatik. Arrazoia trakzio-indarrak mintz malguaren gainean bakarrik eragiten duela datza, eta konpresio-indarrak beste euskarri elastiko baten aurka egiten duen bitartean, airea, nonahi eta guztiz libre dagoena. Efektu horri esker, naturak milioika urte daramatza antzeko egiturak erabiltzen: izaki bizidun oro zelulez osatuta dago. PVCz egindako pneumozelula moduluetatik egitura arkitektonikoak muntatzeko ideia zelula-egitura biologikoak eraikitzeko printzipioetan oinarritzen da. Thomas Herzog-ek patentatutako zelulak oso kostu baxuak dira eta konbinazio kopuru ia mugagabea sortzeko aukera ematen dute. Kasu honetan, pneumozelula bat edo hainbat kaltetzeak ez du egitura osoa suntsitzea ekarriko. Calera Korporazioak erabiltzen duen funtzionamendu-printzipioak neurri handi batean zementu naturalaren sorrera imitatzen du, koralek bizitzan zehar erabiltzen dutena itsasoko uretatik kaltzioa eta magnesioa ateratzeko, tenperatura eta presio normaletan karbonatoak sintetizatzeko. Eta Calera zementuaren sorreran, karbono dioxidoa azido karboniko bihurtzen da, eta gero karbonatoak lortzen dira. McGee-k dio metodo honekin, tona bat zementu ekoizteko, karbono dioxido kopuru bera finkatzea beharrezkoa dela. Zementua modu tradizionalean ekoizteak karbono dioxidoaren kutsadura dakar, baina teknologia iraultzaile honek, aitzitik, karbono dioxidoa ingurumenetik hartzen du. Ingurumena errespetatzen duten material sintetiko berriak garatzen dituen Novomer konpainia estatubatuarrak plastikoak ekoizteko teknologia bat sortu du, non karbono dioxidoa eta karbono monoxidoa erabiltzen diren lehengai nagusi gisa. McGee-k teknologia honen balioa azpimarratzen du, berotegi-efektuko gasak eta beste gas toxikoak atmosferara isurtzea mundu modernoaren arazo nagusietako bat baita. Novomer-en plastikoen teknologian, polimero eta plastiko berriek karbono dioxidoa eta karbono monoxidoa %50eraino izan ditzakete, eta material horien ekoizpenak energia askoz gutxiago behar du. Ekoizpen horrek berotegi-efektuko gas kopuru handia lotzen lagunduko du, eta material horiek beraiek biodegradagarriak bihurtzen dira. Intsektu batek Venus flytrap landare haragijale baten hosto harrapaketa ukitu bezain laster, hostoaren forma berehala hasten da aldatzen, eta intsektua heriotza-tranpa batean aurkitzen da. Alfred Crosby-k eta Amherst Unibertsitateko (Massachusetts) bere lankideek presioaren, tenperaturaren edo korronte elektrikoaren eraginez antzera erreakzionatzeko gai den polimerozko material bat sortzea lortu zuten. Material honen gainazala airez betetako lente mikroskopikoz estaltzen da, zeinak oso azkar alda dezaketen kurbadura (ganbil edo ahur bihurtu) presioa, tenperatura edo korrontearen eraginez aldaketekin. Mikrolente hauen tamaina 50 µm eta 500 µm bitartekoa da. Lenteak zenbat eta txikiagoak izan eta haien arteko distantzia izan, orduan eta azkarrago erreakzionatzen du materialak kanpoko aldaketei. McGee-k dio material hau berezi egiten duena mikro eta nanoteknologiaren elkargunean sortzen dela da. Muskuiluak, beste molusku bibalbio asko bezala, gai dira hainbat gainazaletara sendo atxikitzeko gai dira proteina harizpi berezi eta astunen laguntzaz, byssus izenekoa. Bissal-guruinaren kanpoko babes-geruza material polifazetikoa, oso iraunkorra eta, aldi berean, izugarri elastikoa da. Kimika Organikoko katedraduna Herbert Waite Kaliforniako Unibertsitateko oso denbora luzea darama muskuiluak ikertzen, eta muskuiluek ekoizten duten materialaren egitura oso antzekoa den material bat birsortzea lortu zuen. McGeek dio Herbert Waitek ikerketa-eremu berri bat ireki duela, eta bere lanak dagoeneko beste zientzialari talde bati lagundu diola PureBond teknologia sortzen, egur panelen gainazalak formaldehidorik eta beste substantzia oso toxikorik erabili gabe tratatzeko. Marrazo azala propietate guztiz berezia du: bakterioak ez dira haren gainean ugaltzen, eta, aldi berean, ez dago lubrifikatzaile bakterizidaz estalita. Beste era batera esanda, azalak ez ditu bakterioak hiltzen, ez dira bertan existitzen. Sekretua eredu berezi batean dago, marrazo-azalaren ezkata txikienek osatzen dutena. Elkarrekin konektatuz, eskala hauek diamante formako eredu berezi bat osatzen dute. Eredu hau Sharklet babes-filmean erreproduzitzen da. McGee-k uste du teknologia honen aplikazioa benetan mugagabea dela. Izan ere, ospitale eta toki publikoetako objektuen gainazalean bakterioak ugaltzen uzten ez duen ehundura horren aplikazioak bakterioak %80an ken ditzake. Kasu honetan, bakterioak ez dira suntsitzen, eta, beraz, ezin dute erresistentziarik lortu, antibiotikoekin gertatzen den bezala. Sharklet Teknologia bakterioen hazkuntza eragozten duen munduko lehen teknologia da, substantzia toxikorik erabili gabe. bigpikture.ru-ren arabera