Najciekawsze projekty 2020 roku inspirowane naturą

Najciekawsze projekty 2020 roku inspirowane naturą

Zmiany klimatyczne i utrata różnorodności biologicznej obnażają zależność człowieka od świata przyrody we wszystkim – od żywności, którą jemy, po powietrze, którym oddychamy. Na szczęście natura oferuje również rozwiązania problemów, inspirując naukowców na wiele nieoczekiwanych sposobów. 

– Natura jest źródłem inspiracji, ponieważ pokazuje, jak w prosty i podstawowy sposób Ziemia dba o kwitnące na niej życie – powiedziała Lex Amore z organizacji ekologicznej Biomimicry Institute. – Musimy przyjrzeć się biologicznym mechanizmom, które wspierały życie na Ziemi przez tysiąclecia, aby szybciej wprowadzać przełomowe zmiany. 

Przedstawiamy wybór tegorocznych wynalazków i prac badawczych inspirowanych naturą.

Pasożytnicze osy – bezbolesne operacje

Usuwanie guzów i skrzepów krwi za pomocą minimalnie inwazyjnej operacji, może wkrótce stać się rzeczywistością, dzięki elastycznej, ultracienkiej i sterowalnej igle, inspirowanej pasożytniczymi osami.

Te groźne owady wstrzykują swoje jaja żywym gospodarzom, takim jak gąsienice, za pomocą ultracienkiej igły, zwanej pokładełkiem. 

Naukowcy z Uniwersytetu w Delft w Holandii, zbadali mechanizm działania pokładełka, w którym znajdują się dwie blaszki. Przesuwają się one naprzemiennie w górę i w dół, wykorzystując siłę tarcia do wtłaczania jaj do organizmów gospodarzy. 

Na tej podstawie eksperci zaprojektowali igłę, składającą się z przesuwnych blaszek. Jak twierdzą, jest ona w stanie dotrzeć do narządów położonych w głębi ciała, aby zaaplikować lek lub usunąć szkodliwe twory, takie jak guzy czy skrzepy. Taki zabieg byłby niemal nieinwazyjny, a także skracałby czas powrotu pacjenta do zdrowia. 

Efekt zupełnie inny niż w przypadku pasożytniczych os, które często pożerają swojego żywiciela od środka…

Jedwab pająka wykryje wirusy

Pająki wytwarzają jedwabne sieci, aby zwabić w nie niczego niepodejrzewające robaki. Być może od teraz ludzie będą wykorzystywać pajęczy jedwab do tworzenia soczewek optycznych, zdolnych do wykrywania dotychczas niewidocznych wirusów?

W czerwcowym badaniu, opublikowanym w czasopiśmie “Journal of Applied Physics”, naukowcy poinformowali, że do stworzenia soczewki użyli jedwab pozyskany od nasosznika trzęś. Podczas eksperymentów, pokryli oni woskiem pasma sieci jedwabnej, a następnie nanieśli na to żywicę. Skondensowany jedwab w naturalny sposób uformował kopułę, którą naukowcy wypiekali w piecu ultrafioletowym. 

Powstała w tym procesie soczewka optyczna ma rozmiar krwinki czerwonej i może być wykorzystywana do obserwowania obiektów w nanoskali, takich jak wirusy i wnętrze tkanki biologicznej.

Ponieważ soczewka jest wykonana z naturalnego, nietoksycznego materiału, można ją stosować również wewnątrz ciała.

Gąbka morska wzmocni drapacze chmur

U wybrzeży Filipin oraz Japonii występuje chropowata gąbka morska, o nazwie Koszyczek Wenery. 

Naukowcy odkryli, że struktura rurowego szkieletu gąbki zapewnia jej wyższą wytrzymałość (w stosunku do masy), niż w przypadku tradycyjnych konstrukcji, stosowanych od wieków w budynkach i mostach.

Koszyczek Wenery

W artykule opublikowanym w magazynie “Nature Materials”, naukowcy zasugerowali, że struktura gąbki może inspirować do powstawania bardziej wytrzymałych wieżowców, dłuższych mostów i lżejszych statków kosmicznych. 

Owoce duriana – szybkie ładowanie telefonu

Dla niektórych są pyszne i soczyste, a u innych powodują mdłości do tego stopnia, że ich podawanie jest zabronione w niektórych krajach Azji Południowo-Wschodniej. 

Ale już niebawem owoce duriana mogą zostać wykorzystane w innym, wyższym celu – do ładowania telefonów komórkowych i samochodów elektrycznych

W lutym, na łamach czasopisma “Journal of Energy Storage”, naukowcy opisali, w jaki sposób uzyskali z owoców niezwykle lekkie i porowate materiały, zwane aerożelami.

Aerożele to “superkondensatory”, które przypominają zbiorniki energii płynnie wydzielające energię. Współautor badań profesor Vincent Gomes z Uniwersytetu w Sydney powiedział, że mogą one szybko magazynować duże ilości energii, a następnie, w ciągu kilku sekund, dostarczać ją do urządzeń elektrycznych, takich jak telefony komórkowe, laptopy, a nawet samochody elektryczne.

Bambusowe domy

Samochody, samoloty i budynki, w większości są wykonane ze stali, betonu, lub cegły. 

Z kolei bambus wyróżnia się jako wszechstronny materiał konstrukcyjny. Ale jak sprawić, by był wystarczająco wytrzymały? W majowym badaniu, opublikowanym w “ACS Nano”, naukowcy stwierdzili, że znaleźli odpowiedź. 

Badacze ustalili, że poprzez częściowe usuwanie ligniny – organicznej substancji tworzącej tkankę drzewną – i podgrzewanie bambusa w kuchence mikrofalowej, jego wytrzymałość podwoiła się. 

Bambus jest już używany do budowy części domów i mostów, jednak nowe odkrycie może pomóc upowszechnić go jako lekką, zrównoważoną alternatywę dla materiałów zanieczyszczających. 

Dzięki bionaśladownictwu, czyli praktyce badania przyrody, jej wzorców, i projektowania na ich podstawie, możemy nie tylko uczyć się mądrości, lecz także uleczyć siebie i planetę – podsumowała Lex Amore.

Źródło: phys.org, biomimicry.org