Biomimetika – priroda kao inspiracija
Svakodnevno imamo priliku da budemo svedoci fascinantnih, kreativnih rešenja koje živa bića razvijaju kao odgovor na najrazličitije uslove životne sredine. Savršenstvo ovih dizajna, nastalih usled miliona godina prirodne selekcije, inspirisalo je razvoj biomimetike – istraživanja i razvoja novih materijala i tehnologija koji koriste biološke sisteme kao modele. Biomimetički dizajn je svoju primenu pronašao u mnogim poljima: u poljoprivredi, arhitekturi, građevini, transportu, modi i mnogim drugim oblastima. Izdvojićemo neke od interesantnih inovacija razvijenih tokom prethodnih godina.
Od leptirovih krila do bezbednih boja
Vrsta leptira Morpho menelaus odlikuje se prelepim krilima plave boje. No, kad bismo uvećali njihova krila, primetili bismo da ova obojenost ne potiče od pigmenata, već od miliona naslaganih nanostruktura koje reflektuju plavu svetlost, a ostale talasne dužine svetla propuštaju. Ovaj fenomen poznat je kao strukturna obojenost. Na osnovu nje, hemičari u kalifornijskom startapu „Cypris Materials” razvijaju optičke premaze izgrađene od sintetičkih polimera (uglavnom poliakrilata i poliestera). Ovi polimeri se po nanošenju na površinu uređuju u nanostrukture koje reflektuju svetlost željene talasne dužine. Ovako se kreiraju ,,pojednostavljena’’ i bezbednija sredstva za bojenje koja ne sadrže toksične supstance koje možemo naći u tradicionalnim farbama, od kojih su neke povezane i sa kancerom. Do sad su razvijene nijanse ultraljubičastog, vidljivog i bliskog infracrvenog dela spektra, prilagođene za raznovrsnu upotrebu – od boja za automobile i lakova za nokte do toplotno-reflektujućih premaza koji bi mogli da smanje potrebu za korišćenjem klima uređaja.
Spasavanje ptica paukovim mrežama
Procenjuje se da u Evropi više od 250,000 ptica dnevno ugine usled sudara sa prozorskim staklom. Ptice nemaju sposobnost da uoče ova stakla i, nesvesne opasnosti, pokušavaju da prolete kroz njih. Ne bi li rešila ovaj problem, nemačka kompanija Arnold Glas je dizajnirala „ORNILUX” – staklo sa premazom koji reflektuje ultraljubičaste zrake, što omogućava pticama da ga vide. Ljudskom oku ovaj dodatak je skoro neprimetan. Istraživanja su pokazala da 76% ptica uspe da izbegne ovo posebno staklo. Inspiracija za „ORNILUX” potiče od UV-reflektujućih paučinastih niti koje neke vrste paukova koriste za pletenje svojih mreža. Na ovaj način, paukovi istovremeno privlače neke insekte i odbijaju veće životinje koje bi mogle da unište njihovu mrežu.
paučina i „ORNILUX” staklo sa premazom
Prirodna klimatizacija termitnjaka
Održavanje prijatne temperature zgrade u Harareu, prestonici Zimbabvea, nije nimalo jeftin ili energetski efikasan posao. Suočen sa ovim problemom, arhitekta Mik Pirs došao je na fantastičnu ideju da izgradi šoping centar i poslovni kompleks po uzoru na termitnjak. Tako je nastao „Eastgate” centar. Njegov samoregulišući ventilacioni sistem postao je izvanredan primer biomimetike u arhitekturi. Naime, termitnjaci imaju složenu strukturu sa mnoštvom kanala koji promovišu protok vazduha te poboljšavaju termoregulaciju. Analogno njima, „Eastgate” centar je izgrađen od materijala visokog toplotnog kapaciteta koji čuvaju i oslobađaju toplotu primljenu od okoline. Unutar ove građevine, sistem ventilatora u ciklusima potpomaže skladištenje toplote tokom dana, kao i oslobađanje toplote tokom hladnijih, noćnih sati. Takođe, toplota uređaja i stanara zgrade podstiče protok vazduha kroz unutrašnje prostorije, uzdižući se od nižih spratova prema otvorenim krovnim dimnjacima. Brojni otvori na zgradi doprinose pasivnom protoku pod dejstvom spoljašnjih vetrova. Zbog ovakvog dizajna, „Eastgate” centar troši 90% manje energije od uobičajenog kompleksa iste veličine.
„Eastgate” centar u Zimbabveu
Prirodni fungicidi u kapsuli
Godišnji gubici prinosa voća i povrća usled gljivičnih infekcija biljaka procenjuje sa na 25%. Javlja se pitanje: kako sačuvati četvrtinu ove dragocene hrane i istovremeno izbeći mnogobrojne rizike koje donose široko korišćeni, veštački fungicidi? Turska kompanija „Nanomik Biotechnology” ima odgovor. Poznato je da neke biljke (npr. origano) izlučuju supstance koje imaju antifungalna svojstva, te se mogu smatrati prirodnim fungicidima. Ipak, do sad nije bilo poznato kako ih efikasno upotrebiti na drugim biljkama, zato što se one razgrađuju pod uticajem spoljašnjih faktora. Istraživači su ovaj problem prevazišli tako što su ekstrahovali mnoštvo ovih supstanci i spakovali ih u male, biološke kapsule. Na ovaj način, kapsule ih štite i omogućavaju im da se prikače za površinu biljke. Ukoliko gljiva napadne biljku, pH vrednost njene površine se snižava, što predstavlja signal za kapsulu da se dezintegriše i oslobodi svoj sadržaj, koji ubrzo suzbija infekciju. Sem što je zdravija od veštačkih fungicida, ovo se pokazalo i kao efikasnija metoda za očuvanje voća i povrća.
Izvori:
