Biomimetiko: Malsamoj inter versioj

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Browse history interactively
[kontrolita revizio][kontrolita revizio]
← Iru al antaŭa ŝanĝoIru al sekvanta ŝanĝo →
Enhavo forigita Enhavo aldonita
VidaVikiteksto
sekcio: Inspiras fruktoj kaj plantoj
sekcio: Inspiras bestoj
Etikedo: Disambiguation links
Linio 120: Linio 120:
==== Inspiras fruktoj kaj plantoj ====
==== Inspiras fruktoj kaj plantoj ====
La kirala [[memkonstruado]] de celulozo, inspirita de la bero ''[[Pollia condensata]]'',
La kirala [[memkonstruado]] de celulozo, inspirita de la bero ''[[Pollia condensata]]'',
ekspluiĝas por fari optike aktivajn filmojn.<ref>{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Rudall|first2=Paula J.|last3=Rowland|first3=Alice V.|last4=Reed|first4=Alison|last5=Moyroud|first5=Edwige|last6=Faden|first6=Robert B.|last7=Baumberg|first7=Jeremy J.|last8=Glover|first8=Beverley J.|last9=Steiner|first9=Ullrich|date=2012-09-25|title=Pointillist structural color in Pollia fruit|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=109|issue=39|pages=15712–15715|doi=10.1073/pnas.1210105109|issn=0027-8424|pmc=3465391|pmid=23019355|bibcode=2012PNAS..10915712V|doi-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Dumanli|first1=A. G.|last2=van der Kooij|first2=H. M.|last3=Reisner|first3=E.|last4=Baumberg|first4=J.J.|last5=Steiner|first5=U.|last6=Vignolini|first6=Silvia|date=2014|title=Digital color in cellulose nanocrystal films|journal=ACS Applied Materials & Interfaces|volume=7|issue=15|pages=12302–12306|doi=10.1021/am501995e|pmid=25007291|pmc=4251880}}</ref> Tiaj filmoj fariĝas el celulozo, kiu estas biomalkomponebla kaj biobazita rimedo el lano kaj kotono. La strukturaj koloroj povas daŭri eterne kaj havas pli vibrajn kolorojn ol tiuj akiritaj per kemia lumsorbo. ''[[Pollia condensata]]'' ne estas la sola frukto kiu havas strukturan koloran ŝelon; irizeco ankaŭ troviĝas en beroj de aliaj specioj, ekzemple ''[[Margaritaria nobilis]]''.<ref>{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Gregory|first2=Thomas|last3=Kolle|first3=Mathias|last4=Lethbridge|first4=Alfie|last5=Moyroud|first5=Edwige|last6=Steiner|first6=Ullrich|last7=Glover|first7=Beverley J.|last8=Vukusic|first8=Peter|last9=Rudall|first9=Paula J.|date=2016-11-01|title=Structural colour from helicoidal cell-wall architecture in fruits of Margaritaria nobilis|journal=Journal of the Royal Society Interface|volume=13|issue=124|pages=20160645|doi=10.1098/rsif.2016.0645|issn=1742-5689|pmc=5134016|pmid=28334698}}</ref> Ĉi tiuj fruktoj havas irizajn kolorojn en la blua-verda gamo de la videbla spektro, kiu donas al la frukto fortan, metalan, kaj brilan aspekton.<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Moyroud|first2=Edwige|last3=Glover|first3=Beverley J.|last4=Steiner|first4=Ullrich|date=2013-10-06|title=Analysing photonic structures in plants|journal=Journal of the Royal Society Interface|volume=10|issue=87|pages=20130394|doi=10.1098/rsif.2013.0394|issn=1742-5689|pmc=3758000|pmid=23883949}}</ref> La strukturaj koloroj venas de la organizo de celulozaj ĉenoj en la epikarpo (parto de la ŝelo) de la frukto.<ref name=":0" /> Ĉiu ĉelo de la epikarpo konsistas el tavolara koverto kiu kondutas kiel [[Bragg-reflektilo]]. Tamen, la lumo reflektita de la ŝelo de tiuj fruktoj ne estas polarizita, kontraŭe al tiu el homfarita kopio de la memkonstruado de celulozaj nanokristaloj en helikoidoj, kiuj reflektas nur live [[Polarizado|cirkle polarizitan lumon]].<ref>{{Cite journal|last1=Parker|first1=Richard M.|last2=Guidetti|first2=Giulia|last3=Williams|first3=Cyan A.|last4=Zhao|first4=Tianheng|last5=Narkevicius|first5=Aurimas|last6=Vignolini|first6=Silvia|last7=Frka-Petesic|first7=Bruno|date=2017-12-18|title=The Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals: Hierarchical Design of Visual Appearance|journal=Advanced Materials|volume=30|issue=19|pages=1704477|doi=10.1002/adma.201704477|pmid=29250832|issn=0935-9648|url=https://www.repository.cam.ac.uk/bitstream/1810/275165/1/Accepted%20Manuscript.pdf|doi-access=free}}</ref>
ekspluiĝas por fari optike aktivajn filmojn.<ref>{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Rudall|first2=Paula J.|last3=Rowland|first3=Alice V.|last4=Reed|first4=Alison|last5=Moyroud|first5=Edwige|last6=Faden|first6=Robert B.|last7=Baumberg|first7=Jeremy J.|last8=Glover|first8=Beverley J.|last9=Steiner|first9=Ullrich|date=2012-09-25|title=Pointillist structural color in Pollia fruit|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=109|issue=39|pages=15712–15715|doi=10.1073/pnas.1210105109|issn=0027-8424|pmc=3465391|pmid=23019355|bibcode=2012PNAS..10915712V|doi-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Dumanli|first1=A. G.|last2=van der Kooij|first2=H. M.|last3=Reisner|first3=E.|last4=Baumberg|first4=J.J.|last5=Steiner|first5=U.|last6=Vignolini|first6=Silvia|date=2014|title=Digital color in cellulose nanocrystal films|journal=ACS Applied Materials & Interfaces|volume=7|issue=15|pages=12302–12306|doi=10.1021/am501995e|pmid=25007291|pmc=4251880}}</ref> Tiaj filmoj fariĝas el celulozo, kiu estas biomalkomponebla kaj biobazita rimedo el lano kaj kotono. La strukturaj koloroj povas daŭri eterne kaj havas pli vervajn kolorojn ol tiuj akiritaj per kemia lumsorbo. ''[[Pollia condensata]]'' ne estas la sola frukto kiu havas strukturan koloran ŝelon; irizeco ankaŭ troviĝas en beroj de aliaj specioj, ekzemple ''[[Margaritaria nobilis]]''.<ref>{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Gregory|first2=Thomas|last3=Kolle|first3=Mathias|last4=Lethbridge|first4=Alfie|last5=Moyroud|first5=Edwige|last6=Steiner|first6=Ullrich|last7=Glover|first7=Beverley J.|last8=Vukusic|first8=Peter|last9=Rudall|first9=Paula J.|date=2016-11-01|title=Structural colour from helicoidal cell-wall architecture in fruits of Margaritaria nobilis|journal=Journal of the Royal Society Interface|volume=13|issue=124|pages=20160645|doi=10.1098/rsif.2016.0645|issn=1742-5689|pmc=5134016|pmid=28334698}}</ref> Ĉi tiuj fruktoj havas irizajn kolorojn en la blua-verda gamo de la videbla spektro, kiu donas al la frukto fortan, metalan, kaj brilan aspekton.<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Vignolini|first1=Silvia|last2=Moyroud|first2=Edwige|last3=Glover|first3=Beverley J.|last4=Steiner|first4=Ullrich|date=2013-10-06|title=Analysing photonic structures in plants|journal=Journal of the Royal Society Interface|volume=10|issue=87|pages=20130394|doi=10.1098/rsif.2013.0394|issn=1742-5689|pmc=3758000|pmid=23883949}}</ref> La strukturaj koloroj venas de la organizo de celulozaj ĉenoj en la epikarpo (parto de la ŝelo) de la frukto.<ref name=":0" /> Ĉiu ĉelo de la epikarpo konsistas el tavolara koverto kiu kondutas kiel [[Bragg-reflektilo]]. Tamen, la lumo reflektita de la ŝelo de tiuj fruktoj ne estas polarizita, kontraŭe al tiu el homfarita kopio de la memkonstruado de celulozaj nanokristaloj en helikoidoj, kiuj reflektas nur live [[Polarizado|cirkle polarizitan lumon]].<ref>{{Cite journal|last1=Parker|first1=Richard M.|last2=Guidetti|first2=Giulia|last3=Williams|first3=Cyan A.|last4=Zhao|first4=Tianheng|last5=Narkevicius|first5=Aurimas|last6=Vignolini|first6=Silvia|last7=Frka-Petesic|first7=Bruno|date=2017-12-18|title=The Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals: Hierarchical Design of Visual Appearance|journal=Advanced Materials|volume=30|issue=19|pages=1704477|doi=10.1002/adma.201704477|pmid=29250832|issn=0935-9648|url=https://www.repository.cam.ac.uk/bitstream/1810/275165/1/Accepted%20Manuscript.pdf|doi-access=free}}</ref>


La frukto de ''[[Elaeocarpus angustifolius]]'' ankaŭ havas strukuran koloron, kiu venas de la specialaj ĉeloj nomitaj irizosomoj kiuj havas tavolaran strukturon.<ref name=":0" /> Similaj irizosomoj troviĝas en ''[[Delarbrea]] michieana'' fruktoj.<ref name=":0" />
La frukto de ''[[Elaeocarpus angustifolius]]'' ankaŭ havas strukuran koloron, kiu venas de la specialaj ĉeloj nomitaj irizosomoj kiuj havas tavolaran strukturon.<ref name=":0" /> Similaj irizosomoj troviĝas en ''[[Delarbrea]] michieana'' fruktoj.<ref name=":0" />
Linio 129: Linio 129:


==== Inspiras bestoj ====
==== Inspiras bestoj ====
[[File:Morpho didius Male Dos MHNT.jpg|thumb|alt=Morpho butterfly.|Oni imitis per diversaj teknologioj la vervan bluan koloron de ''[[Morpho]]''-papilio pro [[struktura kolorado]] ]]

[[Struktura kolorado]] produktas la ĉielarkajn kolorojn de [[sapveziko]]j, la flugilojn de papilioj kaj la skvamojn de multaj skaraboj.<ref>{{Cite journal |last1=Schroeder |first1=Thomas B. H. |last2=Houghtaling |first2=Jared |last3=Wilts |first3=Bodo D. |last4=Mayer |first4=Michael |date=March 2018 |title=It's Not a Bug, It's a Feature: Functional Materials in Insects |journal=Advanced Materials |volume=30 |issue=19 |pages=1705322 |doi=10.1002/adma.201705322 |pmid=29517829|doi-access=free }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Schenk |first1=Franziska |last2=Wilts |first2=Bodo D. |last3=Stavenga |first3=Doekele G|date=November 2013 |title=The Japanese jewel beetle: a painter's challenge|journal=Bioinspiration & Biomimetics |volume=8 |issue=4 |pages=045002 |doi=10.1088/1748-3182/8/4/045002 |pmid=24262911|bibcode=2013BiBi....8d5002S }}</ref> Fazapartigon oni uzis por fabriki ultra-[[blanka]]jn [[disperso|dispersajn]] membranojn el [[polimetilmetakrilato]], imitante la [[skarabo]]n ''[[Cyphochilus]]''.<ref>{{cite journal |last1=Syurik |first1=Julia |last2=Jacucci |first2=Gianni |last3=Onelli |first3=Olimpia D.<!--self-citing author-->|last4=Holscher |first4=Hendrik |last5=Vignolini |first5=Silvia |date=22 February 2018 |title=Bio-inspired Highly Scattering Networks via Polymer Phase Separation |journal=Advanced Functional Materials |volume=28|issue=24 |pages=1706901 |doi=10.1002/adfm.201706901|doi-access=free }}</ref> Oni povas fasoni [[Lum-Eliganta Diodo|LED]]-lampojn imitante la aranĝon de skvamoj sur la abdomeno de [[lampiro|lampiroj]], plibonigante ilian efikecon.<ref>{{cite web |url=https://cleantechnica.com/2013/01/09/brighter-leds-inspired-by-fireflies-efficiency-increased-by-55-percent/ |title=Brighter LEDs Inspired By Fireflies, Efficiency Increased By 55% |website=[[CleanTechnica]] |date=January 9, 2013 |access-date=June 4, 2019}}</ref>

La flugiloj de ''[[Morpho]]''-papilioj estas strukture koloritaj kaj tio produktas vervan bluon kiu ne varias laŭ la vida angulo.<ref name="Ball">{{cite news |url=http://www.nature.com/scientificamerican/journal/v306/n5/full/scientificamerican0512-74.htm l |title=Scientific American |author=Ball, Philip |date=May 2012 |work=Nature's Color Tricks |volume=306 |pages=74–79 |doi=10.1038/scientificamerican0512-74}}</ref> Eblas imiti tiun efekton per diversaj teknologioj.<ref>{{Cite journal |last1=Song |first1=Bokwang |last2=Johansen |first2=Villads Egede |last3=Sigmund |first3=Ole |last4=Shin |first4=Jung H. |date=April 2017 |title=Reproducing the hierarchy of disorder for Morpho-inspired, broad-angle color reflection |journal=Scientific Reports |volume=7 |issue=1 |pages=46023 |doi=10.1038/srep46023 |pmid=28387328 |pmc=5384085|bibcode=2017NatSR...746023S }}</ref> La fabrikanto de aŭtomobiloj, [[Lotus Cars]] asertis ke ili evoluigis farbon kiu imitas la strukturan bluan koloron de la ''Morpho''-papilio.<ref>{{Cite web|url=https://discoverlexus.com/highlights/structural-blue-color-reimagined|title=Structural Blue: Color Reimagined / Discover the Global World of Lexus|website=discoverlexus.com|access-date=25 September 2018}}</ref> En 2007, [[Qualcomm]], usona kompanio kiu fabrikas duonkonduktilojn, fabrikas [[interferometra modula ekrano|interferometran modulan ekranon]], "Mirasol", uzante ''Morpho''-ecan optikan interferon.<ref>{{cite web |url=https://www.qualcomm.com/blog/2010/01/07/nature-knows-best |title=Nature Knows Best: What Burrs, Geckos and Termites Teach Us About Design |last1=Cathey |first1=Jim |date=7 January 2010 |publisher=Qualcomm |access-date=24 August 2015}}</ref> En 2010, la modistino Donna Sgro faris robon el [[Morphotex]] de [[Teijin|Teijin-fibroj]], netinkturita teksaĵo el strukture koloritaj fibroj, imitante la mikrostrukturon de la skvamoj de ''Morpho''-papilio.<ref>{{cite news |last1=Cherny-Scanlon |first1=Xenya |title=Seven fabrics inspired by nature: from the lotus leaf to butterflies and sharks |url=https://www.theguardian.com/sustainable-business/sustainable-fashion-blog/nature-fabrics-fashion-industry-biomimicry |access-date=23 November 2018 |work=The Guardian |date=29 July 2014}}</ref><ref>{{cite web |last1=Sgro |first1=Donna |title=About |url=https://donnasgro.com/Morphotex-Dress |publisher=Donna Sgro |access-date=23 November 2018}}</ref><ref>{{cite web |last1=Sgro |first1=Donna |title=Biomimicry + Fashion Practice |url=https://docs.google.com/file/d/0B6_GqbK7TV1pSXp4Q3MweUcwbUE/edit |publisher=Fashionably Early Forum, National Gallery Canberra |access-date=23 November 2018 |pages=61–70 |date=9 August 2012}}</ref><ref>{{cite web |title=Teijin Limited {{!}} Annual Report 2006 {{!}} R&D Efforts |url=https://www.teijin.com/ir/library/annual_report/pdf/ar_06_all.pdf |publisher=Teijin Japan |access-date=23 November 2018 |date=July 2006 |quote=MORPHOTEX, the world's first structurally colored fiber, features a stack structure with several tens of nano-order layers of polyester and nylon fibers with different refractive indexes, facilitating control of color using optical coherence tomography. Structural control means that a single fiber will always show the same colors regardless of its location. |archive-url=https://web.archive.org/web/20161117161636/http://www.teijin.com/ir/library/annual_report/pdf/ar_06_all.pdf |archive-date=17 November 2016 |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite web |title=Fabric {{!}} Morphotex |url=http://transmaterial.net/morphotex/ |publisher=Transmaterial |access-date=23 November 2018 |date=12 October 2010}}</ref>

[[Canon Inc.]], en sia struktura tego ''SubWavelength'' uzas kojnaformajn strukturojn samgrandajn ol la ondolongo de videbla lumo. La kojnoformaj strukturoj kaŭzas kontinue ŝanĝiĝantan refraktan indicon dum lumo moviĝas tra la tego, signife reduktante [[lensa flagro|lensan flagron]]. Tio imitas la strukturon de la okulo de noktopapilio.<ref>{{Cite web|url=https://cpn.canon-europe.com/content/education/technical/subwavelength_coating.do|title=SubWavelength Structure Coating|first=Canon Europa N. V. and Canon Europe|last=Ltd 2002-2017|website=Canon Professional Network}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/lenses/subwavelength_coating.do|title=SubWavelength structure Coating|first=Canon Europa N. V. and Canon Europe|last=Ltd 2002-2017|website=Canon Professional Network}}</ref>
Famuloj kiel la fratoj Wright kaj Leonardo da Vinci provis kopii la flugadon de birdoj.<ref>{{Cite journal|last1=Kulkarni|first1=Amogh|last2=Saraf|first2=Chinmay|date=December 2019|title=Learning from Nature: Applications of Biomimicry in Technology|url=http://dx.doi.org/10.1109/punecon46936.2019.9105797|journal=2019 IEEE Pune Section International Conference (PuneCon)|pages=1–6|publisher=IEEE|doi=10.1109/punecon46936.2019.9105797|isbn=978-1-7281-1924-3|s2cid=219316015}}</ref> Penante redukti aviadilan bruon, esploristoj rigardis la antaŭan eĝon de strigaj plumoj, kiuj havas aron de aletoj aŭ [[plumspino]]j adaptitaj por dispersi aerodinamikan premon kaj provizi preskaŭ silentan flugadon al la birdo.<ref>{{Cite news|last=Stevenson|first=John|date=November 18, 2020|title=Small finlets on owl feathers point the way to less aircraft noise|work=[[Phys.org]]|url=https://phys.org/news/2020-11-small-finlets-owl-feathers-aircraft.html|access-date=November 20, 2020}}</ref>

=== Agrikulturaj sistemoj ===





Kiel registrite je 23:57, 6 sep. 2021

Biomimetiko estas la imitado de la modeloj, sistemoj, kaj elementoj de la naturo cele al solvi kompleksajn homajn problemojn[1] Rilata fako estas bioniko.

Vivantaj organismoj adaptas siajn strukturojn kaj materialojn tra geologia tempo per natura selektado. Biomimetiko kondukas al novaj teknologioj inspiritaj de biologiaj solvoj ĉe makro- kaj nano-skaloj. Dum historio homoj observas la naturon por serĉi solvojn al problemoj. La naturo jam solvis teknikajn problemojn, ekzemple mem-resanigaj kapabloj, tolero kaj rezisto kontraŭ mediaj fortoj, hidrofobeco, mem-konstruado, kaj kapti sunenergion.

Teknologioj inspiritaj de biologio

Oni povas apliki biomimetikon al multaj kampoj. Pro la diverseco kaj la komplekso de biologiaj sistemoj, la nombro da trajtoj imiteblaj estas vasta. Oni provas evoluigi aplikaĵojn el teknologioj kiuj eble iĝos komerce utilaj.[2] La leĝo de Murray, per kiu oni kalkulas la optimuman diametron de vaskulo, estas reformulita por kalkuli per simplaj ekvacioj, la diametron de tuboj kiu donas inĝenieran sistemon kun minimuma maso.[3]

Moviĝkapablo

Alciono

Fasoni flugilon de aviadilo[4] kaj flugteknikojn[5] estas inspiritaj de birdoj kaj vespertoj. La aerodinamika formo de la rapidega trajno serio 500 Ŝinkanseno estas bazita sur la beko de la birdo alciono.[6]

Biorobotoj bazitaj sur la fiziologio kaj metodoj de la moviĝo de la vertebruloj inkluzivas la BionicKangaroo kiu moviĝas kiel kanguruo, konservante energion el unu salto kaj transigante ĝin al la sekva salto.[7] Kamigami Robots, infana ludilo, imitas la moviĝon de blato kurante rapide trans endomaj kaj eldomaj surfacoj.[8]

Biomimetika arkitekturo

Vivantaj estaĵoj adaptiĝas al la konstante ŝanĝiĝanta medio per mutacio, rekombiniĝo kaj selektado.[9] La kerna ideo de la biomimetika filozofio estas ke la loĝantoj en la naturo, inkluzivante bestojn, plantojn, fungojn kaj mikrobojn, havas la plejan sperton solvi problemojn, kaj jam trovis la plej taŭgajn metodojn daŭri sur planedo Tero.[10] Simile, biomimetika arkitekturo serĉas solvojn por daŭrigi sian ĉeeston en la naturo.

Dum la 21-a jarcento okazas grandskala malŝparado energion, pro malefikaj konstruaĵaj dezajnoj, aldone al trouzado energion dum la funkciada fazo de ĝia vivciklo.[11] Paralele, modernaj progresoj en fabrikaj teknikoj, komputila bildigo, kaj simulado, kreis novajn eblecojn imiti la naturon en diversaj arkitekturaj skaloj.[9] Rezultas rapida kreskado pri originalaj dezajnaj metodoj kaj solvoj por kontraŭi energiajn problemojn. Biomimetika arkitekturo estas unu el multaj interfakaj aliroj al daŭripova dezajnado kiu sekvas principaron anstataŭ stilistajn kodojn, irante preter uzi la naturon kiel inspiron por la estetikaj komponantoj de konstruita formo, sed anstataŭe celi uzi la naturon por solvi problemojn pri la funkciado de la konstruaĵo kaj konservi energion.

Apartaĵoj

La termino Biomimetika Arkitekturo referas al la studado kaj aplikado de konstruaj principoj trovitaj en naturaj medioj kaj specioj, kaj transformiĝas en la dezajnado daŭripovajn solvojn por arkitekturo.[9] Biomimetika arkitekturo uzas la naturon kiel modelon, mezuron kaj mentoron por atingi arkitekturajn solvojn je diversaj skaloj, kiujn inspiras naturaj organismoj kiuj jam solvis similajn problemojn en la naturo. Uzi la naturon kiel mezuron referas al uzi ekologian normon mezuri daŭrigeblon, kaj la efikecon de homfaritaj novaĵoj, dum la termino mentoro referas al lerni el naturaj principoj kaj uzi biologion kiel inspiran fonton.

Biomorfa arkitekturo, ankaŭ nomita biodekoracio,[9] aliflanke, referas al uzi formalajn kaj geometriajn elementojn trovitajn en la naturo, kiel fonton de inspiro por estetikaj apartaĵoj en dezajnita arkitekturo, kaj ne necese havi nefizikajn aŭ ekonomikajn funkciojn. Historia ekzemplo de biomorfa arkitekturo datas al la egipta, greka kaj romia kulturoj, uzante arbajn kaj plantajn formojn en la ornamado de strukturaj kolumnoj.[12]

Proceduroj

En biomimetika arkitekturo, oni povas identigi du procedurojn: la desuba aliro (biologio puŝas) kaj desupra aliro (teknologio tiras).[13] La limo inter la du aliroj estas svaga, kaj fasonistoj povas transiri inter la du, depende de la okazo. Biomimetikan arkitekturon ĝenerale faras interfakaj teamoj, en kiuj biologoj kaj aliaj natursciencistoj kunlaboras kun inĝenieroj, materialsciencistoj, arkitektoj, dezajnistoj, matematikistoj kaj komputikistoj.

En la desuba aliro, la komenca punkto estas nova rezulto el baza biologia esplorado promesplena por biomimetika efektivigo. Ekzemple, evoluigi biomimetikan materialan sistemon post la kvanta analizado de la mekanikaj, fizikaj, kaj kemiaj trajtoj de biologia sistemo.

En la desupra aliro, oni serĉas biomimetikajn novaĵojn por jam ekzistantaj evoluigoj sukcese establitaj en la merkato. La kunlaborado koncentriĝas sur la plibonigo aŭ plua evoluigo de ekzistanta produkto.

Ekzemploj

Esploristoj studis la kapablon de termitoj konservi preskaŭ konstantan temperaturon kaj humidecon en sia teramaso, en Afriko, malgraŭ eksteraj temperaturoj kiuj varias inter 1.5 °C kaj 40 °C. Esploristoj komence skanis termitejon kaj kreis tridimensiajn bildojn pri la strukturo, kiu povas influi la konstruadon de homaj konstruaĵoj. La Eastgate Centre, mezalta oficeja konstruaĵaro en Harare, Zimbabvo,[14] restas malvarma sen klimatizado kaj uzas nur 10% de la energio de kutimaj konstruaĵoj samgrandaj.

Waagner-Biro duhaŭta fasado konstruita ĉe One Angel Square, Manchester. La bruna eksteraĵo estas konstruita al la interna blanka fasado per fostoj. Tiuj fostoj kreas interspacon inter ambaŭ 'haŭtoj' por ventolado, sunŝirmado kaj prizorgado

Esploristoj inspiritaj de la natura ventolado en termitejoj dezajnis duoblan fasadon kiu reduktas la kvanton de varmo kiu eniras la konstruaĵon. Sciencistoj imitis la porecon de termitejaj muroj dezajnante fasadon kun duoblaj paneloj kiuj povas redukti radiantan varmon kaj pliigi forigon de varmo per la spaco inter la du paneloj. La suma malvarmiga ŝargo je la energio konsumata reduktiĝis je 15%.[15]

Tia fasado povas fluigi aeron per la Venturi-efekto kaj daŭre cirkuligas leviĝantan aeron en la ventoluma spaco. Oni observis signifan varmtransigon inter la ekstera muro de la konstruaĵo kaj aero fluanta preter ĝi.[16] Oni ankaŭ studis la subterajn tunelojn de nigravostaj cinomusoj (Cynomys ludovicianus). Tiuj ronĝuloj kreas sistemon de tuneloj, tiel ke aero fluas tra la tuneloj por malvarmigi ilin. Por instigi aercirkuladon, cinomusoj konstruas tunelojn kun la enirejo kaj elirejo ĉe malsamaj altoj. Eĉ eta vento kreas zonon de alta premo apud la malpli alta malfermaĵo, tiel tirante aeron en la tunelon. Ĉe la pli alta malfermaĵo de la tunelo, aliflanke, troviĝas malalta premo kiu suĉas aeron el la tunelo.[17]

Plue, fasadverdigado ebligas pluan naturan malvarmigon per vaporigo, kaj spirado de plantoj. La humida planta subtavolo pli subtenas malvarmigon.[18]

Sepiolito en solida formo

Sciencistoj ĉe la Universitato de Ŝanhajo kopiis la kompleksan mikrostrukturon de argila kondukila reto en la termitejo por imiti bone regi humidon.[19][20]

En struktura inĝeniertekniko, la Svisa Federacia Instituto de Teknologio (EPFL) enkorpigis biomimetikajn trajtojn en adaptiva tensiintegreca ponto. Ĝi povas diagnozi sin kaj ripari sin.[21]

La aranĝo de la folioj de plantoj adaptiĝas por pli bone kolekti sunajn radiojn.[22] Kiam polenanta besto eksidas sur tubsimila parto de la floro Strelitzia reginae, tiu parto kurbiĝas. Sciencistoj ĉe la Universitatoj de Freiburg]] kaj Stuttgart analizis tion, kaj tiam kreis senartikan ŝirmilon kiu povas reagi al sia medio.[23][24]

Alia senartika biomimetika sistemo estas Flectofold. Ĝiajn kreintojn inspiris la kaptila sistemo de la karnovora planto Aldrovanda vesiculosa.[25]

Strukturaj materialoj

Oni bezonas novajn strukturaj materialojn kiuj estas malpezaj sed povas havi esceptajn kombinaĵojn de rigideco, forto, kaj rezisto.

Tiaj materialoj fabrikiĝus sufiĉe grandaj kun kompleksaj formoj, en grandaj kvantoj kaj je malalta kosto, kaj servus diversajn fakojn, ekzemple konstruadon, transportadon, energikonservadon kaj konvertadon.[26] En klasika fabrikproblemo, forteco kaj rezisto pli probable estus reciproke ekskluzivaj, t.e., fortaj materialoj estas rompiĝemaj kaj rezistaj materialoj estas malfortaj. Tamen, naturaj materialoj, kun kompleksaj kaj hierarkiaj materiaj gradientoj kiuj varias inter nanoskalo kaj makroskalo, estas kaj fortaj kaj rezistaj. Ĝenerale, plejmultaj naturaj materialoj utiligas malmultajn kemiajn komponantojn sed kompleksajn arkitekturojn kiuj donas esceptajn mekanikajn atributojn. Kompreni la tre diversajn kaj plurfunkciajn biologiajn materialojn, kaj malkovri metodojn kopii tiajn strukturojn, kondukos al elstaraj kaj efikaj teknologioj. Osto, perlamoto (ŝelo de halioto aŭ ostro), dentoj, la daktilaj klaboj de salikoketo, kaj bambuo estas taŭgaj ekzemploj damaĝtoleraj materialoj.[27]

La escepta rezisto kontraŭ frakturo de osto rezultas de kompleksaj deformaj kaj rezistaj mekanismoj kiuj funkcias je diversaj skaloj - ekzemple la nanoskalo de proteinaj molekuloj ĝis makroskopaj fiziologiaj skaloj.[28]

Electronmicroskopa bildo de rompita surfaco de perlamoto

Perlamoto elmontras similajn mekanikajn atributojn kun pli simpla strukturo. Perlamoto elmontras kvazaŭ brikan kaj morteran strukturon kun minerala tavolo (0.2∼0.9-μm) de pakitaj aragonitaj strukturoj, kaj pli maldika organika ŝablono (∼20-nm).[29] Dum oni jam fabrikas filmojn kaj mikrometrograndaj provekzemplerojn, kiuj imitas tiajn strukturojn, sukcesa fabrikado grandkvante de biomimetikaj strukturaj materialoj ankoraŭ ne estas atingita. Tamen, multaj procedoj diskutiĝas por produkti perlamotsimilajn materiojn.[27]

Biomorfa mineraligo estas tekniko kiu produktas materialojn, kun morfologio kaj strukturo simila al tiujn de naturaj vivantaj organismoj, uzante biostrukturojn kiel ŝablonojn por mineraligo. Kompare al aliaj metodoj por produkti materialojn, biomorfa mineraligo estas facila, ekologie sendanĝera kaj ekonomia.[30]

Glaciŝablono estas malmultekosta metodo por imiti naturajn tavolajn strukturojn. Esploristoj uzis ĝin por krei aluminion-Al-Si kaj IT-HAP-epoksi-tavolajn komponaĵojn kiuj imitas la mekanikajn atributojn de osto kun ekvivalenta rilatumo minerala / organika.[31] Pluaj studoj[32][33][34][35] utiligis similajn metodojn por produkti komponaĵojn kun alta fortiko kaj alta rezisto, kun diversaj komponaj fazoj.

Postaj studoj demonstris la produktadon de koheraj kaj memsubtenantaj makroskopaj histaĵoj kiuj imitas vivantan histon presante dekmilojn da heterologaj pikolitraj gutetoj en programe difinitaj, tridimensiaj, milimetroskalaj geometrioj.[36] Oni ankaŭ strebas imiti la perlamoton en artefaritaj komponaĵoj uzante fande deponan modeligon [37] kaj la helicoidaj strukturoj de la klaboj de salikoketoj en la fabrikado de speciale kapablaj karbonfibraj-epoksiaj komponaĵoj.[38]

Oni ankaŭ utiligas diversajn establitajn kaj novecajn aldonantajn fabrikajn metodojn, ekzemple PolyJet-presadon, rektan inkskribadon, 3-D magnetan presadon, plurmaterialan magnete asistata 3-D presadon kaj magnete asistata muldado por imiti la kompleksajn mikroskalajn arkitekturojn de naturaj materialoj, kaj por etendi la amplekson por estontaj studoj.[39][40]

La silko de araneoj estas pli fortika ol Kevlaro uzata en kuglorezista veŝto.[41] Inĝenieroj principe povus uzi tian materialon, se oni povus projekti ĝin por sufiĉe longa vivdaŭro, por paraŝutaj ŝnuroj, suspensipontaj kabloj, artefaritaj ligamentoj por medicino, kaj aliaj celoj.[42] La memakrigajn dentojn de multaj bestoj oni kopiis por fari pli bonajn tranĉajn ilojn.[43]

Novan ceramikaĵojn kiuj elmontras gigantan elektran histerezon oni realigis.[44]

Neŭronaj komputiloj

Neŭronaj komputiloj kaj sensiloj estas elektraj iloj kiuj kopias la strukturon kaj funkcion de biologiaj neŭronoj por komputi. Unu tia ekzemplo estas la eventa kamerao en kiu nur la bilderoj kiuj ricevas ŝanĝitan signalon ĝisdatiĝas al nova stato. Ĉiuj aliaj bilderoj restas konstantaj ĝis ŝanĝita signalo riceviĝas.[45]

Aŭtonoma riparo de materioj

En ĝeneralaj biologiaj sistemoj, materio riparas sin per kemiaj signaloj eligitaj ĉe la situo de rompiĝo, kiuj instigas sisteman reagon, kiu transportas riparilojn al la rompiĝo, tiel akcelante aŭtonoman riparon.[46] Por montri la uzadon de mikrovaskulaj retoj por aŭtomata riparado, esploristoj evoluigis mikrovaskulan tego-subtavolan arkitekturon, kiu imitas homan haŭton.[47] Evoluis bioinspiritaj, memsanigaj, strukturaj, koloraj hidroĝeloj, kiuj daŭrigas la stabilecon de inversopala strukturo kaj ĝiaj rezultaj strukturaj koloroj.[48] Evoluis memriparanta membrano, inspirita de rapidaj memriparaj procedoj en plantoj, por pneŭmataj, malpezaj strukturoj, ekzemple kaŭĉukaj boatoj aŭ Tensairity-konstruaĵoj. La esploristoj aplikis maldikan, molan, ĉelan, poliuretan-ŝaŭman tegon sur la interno de teksaĵa subtavolo, kiu fermas la fendon, se la membranon oni pikas per pikaĵo.[49] Memsanigaj materioj, polimeroj kaj kunmetitaj materioj kapablas ripari fendon, produktiĝis baze de biologiaj materioj.[50]

La memriparaj proprecoj estas atingeblaj rompante kaj reformante hidrogenajn ligojn je cikla streĉo de la materio.[51]

Surfacoj

Materio kiu imitas proprecojn de ŝarka haŭto celas ebligi pli efikan movadon tra akvo. Oni strebis krei teksaĵon kiu imitas la haŭton de ŝarko.[3][52]

La biomimetikon de surfaca tensio oni esploras por teknologioj kiel hidrofoba aŭ hidrofila tegoj kaj mikroaktivigiloj.[53][54][55][56][57]

Adhero

Malseka adhero

Iuj amfibioj, ekzemple la hilo kaj la arba salamandro, povas adheri al, kaj moviĝi trans, malseka aŭ eĉ inunditaj medioj sen fali. Tiaj organismoj havas piedfingrajn kusenetojn kiuj estas daŭre malsekaj pro muka sekrecio el glandoj kiuj malfermas al kanaletoj inter epidermaj ĉeloj. Ili adheras al kongruaj surfacoj per malseka adherado kaj ili kapablas grimpi sur malsekaj rokoj eĉ kiam akvo fluas trans la surfaco.[58] La tegaĵo de pneŭo estas inspirita de la piedfingraj kusenetoj de hiloj (ranoj).[59]

La mitulo povas facile adheri al surfacoj sub la maro sub la severaj kondiĉoj de la oceano. Mituloj uzas fortikajn fadenojn por adheri al rokoj en la intertajda zono de ondobalaata plaĝo, malebligante ke ili estu forigataj age de fortaj maraj kurentoj. La proteinoj de la piedo de la mitelo alligas la fadenojn al la rokoj, boatoj kaj preskaŭ iu ajn surfaco en la naturo. Tiuj proteinoj enhavas miksaĵon de aminoacidaj reziduoj kiu estas speciale adaptita por adheri. Esploristoj kopiis kaj simpligis la kemion kiun uzas la mitelpiedo por superi la inĝenieran problemon pri malseka adhero, kreante kunpoliamfolitojn, [60] kaj unukomponantan gluon[61] kiu havas eventualecon utiliĝi en nanoteknologio.

Seka adhero

Kruraj alligaj kusenetoj de pluraj bestoj, inklude de insektoj (ekz-e la skarabo kaj la muŝo), araneoj kaj lacertoj (ekz-e la geko) kapablas alligi al diversaj surfacoj kaj uziĝas por moviĝi, eĉ sur vertikalaj muroj aŭ trans plafonoj. Alligaj sistemoj de tiuj organismoj havas similajn strukturojn ĉe siaj terminalaj elementoj kontaktaj, kiuj nomiĝas aristo. Tiaj biologiaj ekzemploj inspiris produkti grimpivajn robotojn,[62] botojn kaj bendon.[63] Oni ankaŭ produktis sintezajn aristojn por sekaj adherantoj.

Optiko

Biomimetaj materioj pli kaj pli gajnas atenton en la kampoj de optiko kaj fotoniko. Malmulton oni scias pri fotonikaj kaj biomimetaj produktoj inspiritaj de plantoj aŭ bestoj. Tamen, kompreni kiel la naturo fasonis tiajn optikajn materiojn per biologiaj rimedoj meritas pluan studadon kaj eble kondukos al pliaj komercaj produktoj.

Makroskopa bildo de filmo de celuloza nanokristala suspensiaĵo formita sur Petri-plado (diametro: 3,5cm).

Inspiras fruktoj kaj plantoj

La kirala memkonstruado de celulozo, inspirita de la bero Pollia condensata, ekspluiĝas por fari optike aktivajn filmojn.[64][65] Tiaj filmoj fariĝas el celulozo, kiu estas biomalkomponebla kaj biobazita rimedo el lano kaj kotono. La strukturaj koloroj povas daŭri eterne kaj havas pli vervajn kolorojn ol tiuj akiritaj per kemia lumsorbo. Pollia condensata ne estas la sola frukto kiu havas strukturan koloran ŝelon; irizeco ankaŭ troviĝas en beroj de aliaj specioj, ekzemple Margaritaria nobilis.[66] Ĉi tiuj fruktoj havas irizajn kolorojn en la blua-verda gamo de la videbla spektro, kiu donas al la frukto fortan, metalan, kaj brilan aspekton.[67] La strukturaj koloroj venas de la organizo de celulozaj ĉenoj en la epikarpo (parto de la ŝelo) de la frukto.[67] Ĉiu ĉelo de la epikarpo konsistas el tavolara koverto kiu kondutas kiel Bragg-reflektilo. Tamen, la lumo reflektita de la ŝelo de tiuj fruktoj ne estas polarizita, kontraŭe al tiu el homfarita kopio de la memkonstruado de celulozaj nanokristaloj en helikoidoj, kiuj reflektas nur live cirkle polarizitan lumon.[68]

La frukto de Elaeocarpus angustifolius ankaŭ havas strukuran koloron, kiu venas de la specialaj ĉeloj nomitaj irizosomoj kiuj havas tavolaran strukturon.[67] Similaj irizosomoj troviĝas en Delarbrea michieana fruktoj.[67]

En plantoj, tavolaraj strukturoj troviĝas ĉe la surfaco de folioj (sur la epidermo), kiel en Selaginella willdenowii[67] aŭ en specialaj intraĉelaj organeloj, la tielnomataj irizoplastoj, kiuj situas en la ĉeloj de la supra epidermo.[67] Ekzemple, la pluvarbaraj plantoj Begonia pavonina havas irizoplastojn en la epidermaj ĉeloj.[67]

Strukturaj koloroj ankaŭ troviĝas en pluraj algoj, ekzemple en la ruĝalgo Chondrus crispus (Irlanda musko aŭ karagena musko).[69]

Inspiras bestoj

Morpho butterfly.
Oni imitis per diversaj teknologioj la vervan bluan koloron de Morpho-papilio pro struktura kolorado

Struktura kolorado produktas la ĉielarkajn kolorojn de sapvezikoj, la flugilojn de papilioj kaj la skvamojn de multaj skaraboj.[70][71] Fazapartigon oni uzis por fabriki ultra-blankajn dispersajn membranojn el polimetilmetakrilato, imitante la skarabon Cyphochilus.[72] Oni povas fasoni LED-lampojn imitante la aranĝon de skvamoj sur la abdomeno de lampiroj, plibonigante ilian efikecon.[73]

La flugiloj de Morpho-papilioj estas strukture koloritaj kaj tio produktas vervan bluon kiu ne varias laŭ la vida angulo.[74] Eblas imiti tiun efekton per diversaj teknologioj.[75] La fabrikanto de aŭtomobiloj, Lotus Cars asertis ke ili evoluigis farbon kiu imitas la strukturan bluan koloron de la Morpho-papilio.[76] En 2007, Qualcomm, usona kompanio kiu fabrikas duonkonduktilojn, fabrikas interferometran modulan ekranon, "Mirasol", uzante Morpho-ecan optikan interferon.[77] En 2010, la modistino Donna Sgro faris robon el Morphotex de Teijin-fibroj, netinkturita teksaĵo el strukture koloritaj fibroj, imitante la mikrostrukturon de la skvamoj de Morpho-papilio.[78][79][80][81][82]

Canon Inc., en sia struktura tego SubWavelength uzas kojnaformajn strukturojn samgrandajn ol la ondolongo de videbla lumo. La kojnoformaj strukturoj kaŭzas kontinue ŝanĝiĝantan refraktan indicon dum lumo moviĝas tra la tego, signife reduktante lensan flagron. Tio imitas la strukturon de la okulo de noktopapilio.[83][84] Famuloj kiel la fratoj Wright kaj Leonardo da Vinci provis kopii la flugadon de birdoj.[85] Penante redukti aviadilan bruon, esploristoj rigardis la antaŭan eĝon de strigaj plumoj, kiuj havas aron de aletoj aŭ plumspinoj adaptitaj por dispersi aerodinamikan premon kaj provizi preskaŭ silentan flugadon al la birdo.[86]

Agrikulturaj sistemoj

Vidu ankaŭ

Referencoj

  1. ↑ (22 August 2006) “Biomimetics: its practice and theory”, Journal of the Royal Society Interface 3 (9), p. 471–482. doi:10.1098/rsif.2006.0127. 
  2. ↑ (15 March 2009) “Biomimetics: lessons from nature-an overview”, Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 367 (1893), p. 1445–1486. doi:10.1098/rsta.2009.0011. 
  3. ↑ 3,0 3,1 (2008) “Minimum mass vascular networks in multifunctional materials”, Journal of the Royal Society Interface 5 (18), p. 55–65. doi:10.1098/rsif.2007.1022. 
  4. ↑ The Engineer (31 March 2017) The evolution of the aircraft wing. Alirita 10 December 2018.
  5. ↑ Drone with legs can perch, watch and walk like a bird. Tech. New Scientist (27 January 2014). Alirita 17 July 2014.
  6. ↑ "How a kingfisher helped reshape Japan's bullet train", BBC, 26 March 2019.
  7. ↑ Festo's Newest Robot Is a Hopping Bionic Kangaroo. IEEE Spectrum (2 Apr 2014). Alirita 17 Apr 2014.
  8. ↑ "Robotics Highlight: Kamigami Cockroach Inspired Robotics", CRA, 2016-07-18.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 (2016) Biomimetic research for architecture and building construction : biological design and integrative structures, Knippers, Jan., Nickel, Klaus G., Speck, Thomas., Cham: Springer. ISBN 978-3-319-46374-2. OCLC 967523159.
  10. ↑ (1963) “Antonio Gaudi: Structure and Form”, Perspecta 8, p. 63–90. doi:10.2307/1566905. 
  11. ↑ (2016) “Biomimicry, an Approach, for Energy Effecient Building Skin Design”, Procedia Environmental Sciences (en) 34, p. 178–189. doi:10.1016/j.proenv.2016.04.017. 
  12. ↑ (March 2016) “Biomimicry as an approach for bio-inspired structure with the aid of computation”, Alexandria Engineering Journal (en) 55 (1), p. 707–714. doi:10.1016/j.aej.2015.10.015. 
  13. ↑ Speck, Thomas; Speck, Olga (2019), Wegner, Lars H.; Lüttge, Ulrich, eds., "Emergence in Biomimetic Materials Systems" (in en), Emergence and Modularity in Life Sciences (Cham: Springer International Publishing): pp. 97–115, doi:10.1007/978-3-030-06128-9_5, (ISBN 978-3-030-06127-2), http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-06128-9_5, retrieved 2020-11-23 
  14. ↑ The Biomimicry Institute - Examples of nature-inspired sustainable design.
  15. ↑ El Ahmar, Salma & Fioravanti, Antonio. (2015). Biomimetic-Computational Design for Double Facades in Hot Climates: A Porous Folded Façade for Office Buildings.
  16. ↑ (8 July 2017) “Biomimetic inspired, natural ventilated façade – A conceptual study”, Journal of Facade Design and Engineering 4 (3–4), p. 131–142. doi:10.3233/FDE-171645. 
  17. ↑ Nachtigall W. (2002). Bionik. Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und Naturwissenschaftler (2nd ed.). Berlin: Springer-Verlag.
  18. ↑ (March 2010) “Thermal evaluation of vertical greenery systems for building walls”, Building and Environment 45 (3), p. 663–672. doi:10.1016/j.buildenv.2009.08.005. 
  19. ↑ (2 April 2019) “Bioinspired Ant-Nest-Like Hierarchical Porous Material Using CaCl2 as Additive for Smart Indoor Humidity Control”, Industrial & Engineering Chemistry Research 58 (17), p. 7139–7145. doi:10.1021/acs.iecr.8b06092. 
  20. ↑ (October 2017) “Influence of pore dimensions of materials on humidity self-regulating performances”, Materials Letters 204, p. 23–26. doi:10.1016/j.matlet.2017.05.095. 
  21. ↑ (June 2011) “Determining control strategies for damage tolerance of an active tensegrity structure”, Engineering Structures 33 (6), p. 1930–1939. doi:10.1016/j.engstruct.2011.02.031. 
  22. ↑ The Secret of the Fibonacci Sequence in Trees. 2011 Winning Essays. American Museum of Natural History (1 May 2014). Alirita 17 July 2014.
  23. ↑ (2011-11-29) “Flectofin: a hingeless flapping mechanism inspired by nature”, Bioinspiration & Biomimetics 6 (4), p. 045001. doi:10.1088/1748-3182/6/4/045001. 
  24. ↑ Jürgen Bertling (2012-05-15), Flectofin, https://www.youtube.com/watch?v=XyLR_-fW0aA, retrieved 2019-06-27 
  25. ↑ (2017-12-12) “Flectofold—a biomimetic compliant shading device for complex free form facades”, Smart Materials and Structures 27 (1), p. 017001. doi:10.1088/1361-665x/aa9c2f. 
  26. ↑ Bio-Synthetic Hybrid Materials and Bionanoparticles, Editors: Alexander Boker, Patrick van Rijn, Royal Society of Chemistry, Cambridge 2016, https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-78262-210-9
  27. ↑ 27,0 27,1 (2014-10-26) “Bioinspired structural materials”, Nature Materials 14 (1), p. 23–36. doi:10.1038/nmat4089. 
  28. ↑ (June 2010) “On the Mechanistic Origins of Toughness in Bone”, Annual Review of Materials Research 40 (1), p. 25–53. doi:10.1146/annurev-matsci-070909-104427. 
  29. ↑ (2011-08-04) “Deformation and Fracture Mechanisms of Bone and Nacre”, Annual Review of Materials Research 41 (1), p. 41–73. doi:10.1146/annurev-matsci-062910-095806. 
  30. ↑ Tong-Xiang, Suk-Kwun, Di Zhang. "Biomorphic Mineralization: From biology to materials." State Key Lab of Metal Matrix Composites. Shanghai: Shanghai Jiaotong University, n.d. 545-1000.
  31. ↑ (2006-01-27) “Freezing as a Path to Build Complex Composites”, Science 311 (5760), p. 515–518. doi:10.1126/science.1120937. 
  32. ↑ (2008-12-05) “Tough, Bio-Inspired Hybrid Materials”, Science 322 (5907), p. 1516–1520. doi:10.1126/science.1164865. 
  33. ↑ (February 2014) “Fabrication of a new SiC/2024Al co-continuous composite with lamellar microstructure and high mechanical properties”, Journal of Alloys and Compounds 585, p. 146–153. doi:10.1016/j.jallcom.2013.09.140. 
  34. ↑ (April 2010) “Damage evolution and domain-level anisotropy in metal/ceramic composites exhibiting lamellar microstructures”, Acta Materialia 58 (7), p. 2300–2312. doi:10.1016/j.actamat.2009.12.015. 
  35. ↑ (2014-03-23) “Strong, tough and stiff bioinspired ceramics from brittle constituents”, Nature Materials 13 (5), p. 508–514. doi:10.1038/nmat3915. 
  36. ↑ (2013-04-05) “A Tissue-Like Printed Material”, Science 340 (6128), p. 48–52. doi:10.1126/science.1229495. 
  37. ↑ (2011-02-01) “Tablet-level origin of toughening in abalone shells and translation to synthetic composite materials”, Nature Communications 2 (1), p. 173. doi:10.1038/ncomms1172. 
  38. ↑ (2014-09-01) “Bio-inspired impact-resistant composites”, Acta Biomaterialia 10 (9), p. 3997–4008. doi:10.1016/j.actbio.2014.03.022. 
  39. ↑ (2016) “Additive manufacturing of biologically-inspired materials”, Chemical Society Reviews 45 (2), p. 359–376. doi:10.1039/c5cs00836k. 
  40. ↑ (July 2021) “Biomimetic armour design strategies for additive manufacturing: A review”, Materials & Design 205, p. 109730. doi:10.1016/j.matdes.2021.109730. 
  41. ↑ (2020-08-24) “Mechanical properties and application analysis of spider silk bionic material”, E-Polymers (en) 20 (1), p. 443–457. doi:10.1515/epoly-2020-0049. 
  42. ↑ Benyus, Janine. (1997) Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. New York, USA: William Morrow & Company. ISBN 978-0-688-16099-9.
  43. ↑ (2010) “Self-Sharpening Mechanism of the Sea Urchin Tooth”, Advanced Functional Materials 21 (4), p. 682–690. doi:10.1002/adfm.201001546. 
  44. ↑ (2013) “Bio-Assembled Nanocomposites in Conch Shells Exhibit Giant Electret Hysteresis”, Adv. Mater. 25 (5), p. 711–718. doi:10.1002/adma.201202079. 
  45. ↑ (2016) “A Review of Current Neuromorphic Approaches for Vision, Auditory, and Olfactory Sensors”, Frontiers in Neuroscience 10, p. 115. doi:10.3389/fnins.2016.00115. 
  46. ↑ (August 2008) “Bioinspired Materials for Self-Cleaning and Self-Healing”, MRS Bulletin 33 (8), p. 732–741. doi:10.1557/mrs2008.158. 
  47. ↑ (2007-06-10) “Self-healing materials with microvascular networks”, Nature Materials 6 (8), p. 581–585. doi:10.1038/nmat1934. 
  48. ↑ (2017-06-06) “Bio-inspired self-healing structural color hydrogel”, Proceedings of the National Academy of Sciences 114 (23), p. 5900–5905. doi:10.1073/pnas.1703616114. 
  49. ↑ (September 2011) “Self-Repairing Membranes for Inflatable Structures Inspired by a Rapid Wound Sealing Process of Climbing Plants”, Journal of Bionic Engineering 8 (3), p. 242–250. doi:10.1016/s1672-6529(11)60028-0. 
  50. ↑ (2008) “Self healing in polymers and polymer composites. Concepts, realization and outlook: A review”, Express Polymer Letters 2 (4), p. 238–250. doi:10.3144/expresspolymlett.2008.29. 
  51. ↑ (2020-03-13) “Quantity or Quality: Are Self-Healing Polymers and Elastomers Always Tougher with More Hydrogen Bonds?”, ACS Applied Polymer Materials 2 (3), p. 1108–1113. doi:10.1021/acsapm.9b01095. 
  52. ↑ Inspired by Nature. Sharklet Technologies Inc (2010). Alirita 6 June 2014.
  53. ↑ (15 November 2013) “A novel fabrication of a superhydrophobic surface with highly similar hierarchical structure of the lotus leaf on a copper sheet”, Applied Surface Science 285, p. 205–210. doi:10.1016/j.apsusc.2013.08.037. 
  54. ↑ (25 June 2010) “Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip”, Science 328 (5986), p. 1662–1668. doi:10.1126/science.1188302. 
  55. ↑ (12 June 2014) “Layers of Air in the Water beneath the Floating Fern Salvinia are Exposed to Fluctuations in Pressure”, Integrative and Comparative Biology 54 (6), p. 1001–1007. doi:10.1093/icb/icu072. 
  56. ↑ (21 September 2006) “Transpiration actuation: the design, fabrication and characterization of biomimetic microactuators driven by the surface tension of water”, Journal of Micromechanics and Microengineering 16 (11), p. 2375–2383. doi:10.1088/0960-1317/16/11/018. 
  57. ↑ (4 October 2006) “Mimicking a Stenocara Beetle's Back for Microcondensation Using Plasmachemical Patterned Superhydrophobic-Superhydrophilic Surfaces”, Langmuir 23 (2), p. 689–693. doi:10.1021/la0610856. 
  58. ↑ (2009-04-28) “Biomimetics: lessons from nature–an overview”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 367 (1893), p. 1445–1486. doi:10.1098/rsta.2009.0011. 
  59. ↑ Tire treads inspired by tree frogs.
  60. ↑ (2015-07-29) “Microphase Behavior and Enhanced Wet-Cohesion of Synthetic Copolyampholytes Inspired by a Mussel Foot Protein”, Journal of the American Chemical Society 137 (29), p. 9214–9217. doi:10.1021/jacs.5b03827. 
  61. ↑ (2015-10-19) “High-performance mussel-inspired adhesives of reduced complexity”, Nature Communications 6, p. 8663. doi:10.1038/ncomms9663. 
  62. ↑ New Scientist Ŝablono:Pipe Science news and science articles from New Scientist.
  63. ↑ Gecko Tape. Stanford University. Alirita 17 July 2014.
  64. ↑ (2012-09-25) “Pointillist structural color in Pollia fruit”, Proceedings of the National Academy of Sciences 109 (39), p. 15712–15715. doi:10.1073/pnas.1210105109. 
  65. ↑ (2014) “Digital color in cellulose nanocrystal films”, ACS Applied Materials & Interfaces 7 (15), p. 12302–12306. doi:10.1021/am501995e. 
  66. ↑ (2016-11-01) “Structural colour from helicoidal cell-wall architecture in fruits of Margaritaria nobilis”, Journal of the Royal Society Interface 13 (124), p. 20160645. doi:10.1098/rsif.2016.0645. 
  67. ↑ 67,0 67,1 67,2 67,3 67,4 67,5 67,6 (2013-10-06) “Analysing photonic structures in plants”, Journal of the Royal Society Interface 10 (87), p. 20130394. doi:10.1098/rsif.2013.0394. 
  68. ↑ (2017-12-18) “The Self-Assembly of Cellulose Nanocrystals: Hierarchical Design of Visual Appearance”, Advanced Materials 30 (19), p. 1704477. doi:10.1002/adma.201704477. 
  69. ↑ (2015-07-03) “Structural colour in Chondrus crispus”, Scientific Reports 5 (1), p. 11645. doi:10.1038/srep11645. 
  70. ↑ (March 2018) “It's Not a Bug, It's a Feature: Functional Materials in Insects”, Advanced Materials 30 (19), p. 1705322. doi:10.1002/adma.201705322. 
  71. ↑ (November 2013) “The Japanese jewel beetle: a painter's challenge”, Bioinspiration & Biomimetics 8 (4), p. 045002. doi:10.1088/1748-3182/8/4/045002. 
  72. ↑ (22 February 2018) “Bio-inspired Highly Scattering Networks via Polymer Phase Separation”, Advanced Functional Materials 28 (24), p. 1706901. doi:10.1002/adfm.201706901. 
  73. ↑ Brighter LEDs Inspired By Fireflies, Efficiency Increased By 55% (January 9, 2013). Alirita June 4, 2019.
  74. ↑ Ball, Philip. "l Scientific American", Nature's Color Tricks, May 2012, paĝoj 74–79.
  75. ↑ (April 2017) “Reproducing the hierarchy of disorder for Morpho-inspired, broad-angle color reflection”, Scientific Reports 7 (1), p. 46023. doi:10.1038/srep46023. 
  76. ↑ Structural Blue: Color Reimagined / Discover the Global World of Lexus. Alirita 25 September 2018.
  77. ↑ Nature Knows Best: What Burrs, Geckos and Termites Teach Us About Design. Qualcomm (7 January 2010). Alirita 24 August 2015.
  78. ↑ "Seven fabrics inspired by nature: from the lotus leaf to butterflies and sharks", The Guardian, 29 July 2014.
  79. ↑ About. Donna Sgro. Alirita 23 November 2018.
  80. ↑ Biomimicry + Fashion Practice, p. 61–70. Fashionably Early Forum, National Gallery Canberra (9 August 2012). Alirita 23 November 2018.
  81. ↑ Teijin Limited | Annual Report 2006 | R&D Efforts. Teijin Japan (July 2006). Arkivita el la originalo je 17 November 2016. Alirita 23 November 2018. “MORPHOTEX, the world's first structurally colored fiber, features a stack structure with several tens of nano-order layers of polyester and nylon fibers with different refractive indexes, facilitating control of color using optical coherence tomography. Structural control means that a single fiber will always show the same colors regardless of its location.”.
  82. ↑ Fabric | Morphotex. Transmaterial (12 October 2010). Alirita 23 November 2018.
  83. ↑ . SubWavelength Structure Coating.
  84. ↑ . SubWavelength structure Coating.
  85. ↑ (December 2019) “Learning from Nature: Applications of Biomimicry in Technology”, 2019 IEEE Pune Section International Conference (PuneCon), p. 1–6. doi:10.1109/punecon46936.2019.9105797. 
  86. ↑ Stevenson, John, "Small finlets on owl feathers point the way to less aircraft noise", Phys.org, November 18, 2020.
Bibliotekoj
Elŝutita el "https://eo.wikipedia.org/w/index.php?title=Biomimetiko&oldid=7295915"