ప్రకృతి ప్రేరణతో ఆవిష్కరణలు

బయోమిమెటిక్స్ శాస్త్రం ఇప్పుడు అభివృద్ధి ప్రారంభ దశలో ఉంది. బయోమిమెటిక్స్ ప్రకృతి నుండి వివిధ ఆలోచనల శోధన మరియు రుణం మరియు మానవత్వం ఎదుర్కొంటున్న సమస్యలను పరిష్కరించడానికి వాటిని ఉపయోగించడం. సహజత్వం, అసాధారణత, పాపము చేయని ఖచ్చితత్వం మరియు వనరుల ఆర్థిక వ్యవస్థ, దీనిలో ప్రకృతి దాని సమస్యలను పరిష్కరిస్తుంది, ఈ అద్భుతమైన ప్రక్రియలు, పదార్థాలు మరియు నిర్మాణాలను కొంతవరకు కాపీ చేయాలనే కోరికను సంతోషపెట్టదు మరియు కలిగించదు. బయోమిమెటిక్స్ అనే పదాన్ని 1958లో అమెరికన్ శాస్త్రవేత్త జాక్ ఇ.స్టీల్ రూపొందించారు. మరియు "బయోనిక్స్" అనే పదం గత శతాబ్దపు 70వ దశకంలో సాధారణ వాడుకలోకి వచ్చింది, టెలివిజన్‌లో "ది సిక్స్ మిలియన్ డాలర్ మ్యాన్" మరియు "ది బయోటిక్ ఉమెన్" సిరీస్ కనిపించినప్పుడు. బయోమెట్రిక్స్‌ను బయోఇన్‌స్పైర్డ్ మోడలింగ్‌తో నేరుగా అయోమయం చేయకూడదని టిమ్ మెక్‌గీ హెచ్చరించాడు, ఎందుకంటే బయోమిమెటిక్స్ వలె కాకుండా, బయోఇన్‌స్పైర్డ్ మోడలింగ్ వనరుల ఆర్థిక వినియోగాన్ని నొక్కిచెప్పదు. బయోమిమెటిక్స్ యొక్క విజయాల ఉదాహరణలు క్రింద ఉన్నాయి, ఇక్కడ ఈ తేడాలు ఎక్కువగా కనిపిస్తాయి. పాలీమెరిక్ బయోమెడికల్ పదార్థాలను సృష్టించేటప్పుడు, హోలోతురియన్ షెల్ (సముద్ర దోసకాయ) యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం ఉపయోగించబడింది. సముద్ర దోసకాయలు ఒక ప్రత్యేకమైన లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటాయి - అవి తమ శరీరం యొక్క బయటి కవచాన్ని ఏర్పరుచుకునే కొల్లాజెన్ యొక్క కాఠిన్యాన్ని మార్చగలవు. సముద్ర దోసకాయ ప్రమాదాన్ని పసిగట్టినప్పుడు, పెంకుతో నలిగిపోయినట్లు దాని చర్మం యొక్క దృఢత్వాన్ని పదే పదే పెంచుతుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, అతను ఒక ఇరుకైన గ్యాప్లోకి దూరిపోవాల్సిన అవసరం ఉంటే, అతను తన చర్మం యొక్క మూలకాల మధ్య బలహీనపడవచ్చు, అది ఆచరణాత్మకంగా ద్రవ జెల్లీగా మారుతుంది. కేస్ వెస్ట్రన్ రిజర్వ్ నుండి శాస్త్రవేత్తల బృందం ఒకే విధమైన లక్షణాలతో సెల్యులోజ్ ఫైబర్స్ ఆధారంగా ఒక పదార్థాన్ని రూపొందించడానికి నిర్వహించేది: నీటి సమక్షంలో, ఈ పదార్ధం ప్లాస్టిక్ అవుతుంది మరియు అది ఆవిరైనప్పుడు, అది మళ్లీ ఘనీభవిస్తుంది. పార్కిన్సన్స్ వ్యాధిలో ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించే ఇంట్రాసెరెబ్రల్ ఎలక్ట్రోడ్ల ఉత్పత్తికి ఇటువంటి పదార్థం చాలా సరిఅయినదని శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతారు. మెదడులోకి అమర్చినప్పుడు, అటువంటి పదార్థంతో తయారు చేయబడిన ఎలక్ట్రోడ్లు ప్లాస్టిక్‌గా మారతాయి మరియు మెదడు కణజాలానికి హాని కలిగించవు. US ప్యాకేజింగ్ కంపెనీ ఎకోవేటివ్ డిజైన్ థర్మల్ ఇన్సులేషన్, ప్యాకేజింగ్, ఫర్నిచర్ మరియు కంప్యూటర్ కేసుల కోసం ఉపయోగించగల పునరుత్పాదక మరియు బయోడిగ్రేడబుల్ పదార్థాల సమూహాన్ని సృష్టించింది. మెక్‌గీ ఇప్పటికే ఈ పదార్థంతో తయారు చేసిన బొమ్మను కలిగి ఉంది. ఈ పదార్ధాల ఉత్పత్తికి, బియ్యం, బుక్వీట్ మరియు పత్తి యొక్క పొట్టును ఉపయోగిస్తారు, దానిపై ఫంగస్ ప్లూరోటస్ ఆస్ట్రియాటస్ (ఓస్టెర్ మష్రూమ్) పెరుగుతుంది. ఓస్టెర్ మష్రూమ్ కణాలు మరియు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ కలిగిన మిశ్రమం ప్రత్యేక అచ్చులలో ఉంచబడుతుంది మరియు చీకటిలో ఉంచబడుతుంది, తద్వారా ఉత్పత్తి పుట్టగొడుగుల మైసిలియం ప్రభావంతో గట్టిపడుతుంది. ఉత్పత్తిని ఉపయోగించినప్పుడు ఫంగస్ యొక్క పెరుగుదలను ఆపడానికి మరియు అలెర్జీని నివారించడానికి ఉత్పత్తిని ఎండబెట్టడం జరుగుతుంది. ఏంజెలా బెల్చర్ మరియు ఆమె బృందం సవరించిన M13 బాక్టీరియోఫేజ్ వైరస్‌ను ఉపయోగించే నోవాబ్ బ్యాటరీని సృష్టించారు. ఇది బంగారం మరియు కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ వంటి అకర్బన పదార్థాలకు తనను తాను జతచేయగలదు. వైరస్ స్వీయ-అసెంబ్లీ ఫలితంగా, కాకుండా పొడవైన నానోవైర్లు పొందవచ్చు. బ్లెచర్ సమూహం ఈ నానోవైర్‌లలో చాలా వరకు సమీకరించగలిగింది, దీని ఫలితంగా చాలా శక్తివంతమైన మరియు అత్యంత కాంపాక్ట్ బ్యాటరీని రూపొందించారు. 2009లో, శాస్త్రవేత్తలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ యొక్క యానోడ్ మరియు కాథోడ్‌ను రూపొందించడానికి జన్యుపరంగా మార్పు చెందిన వైరస్‌ను ఉపయోగించే అవకాశాన్ని ప్రదర్శించారు. ఆస్ట్రేలియా సరికొత్త బయోలిటిక్స్ మురుగునీటి శుద్ధి వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేసింది. ఈ వడపోత వ్యవస్థ చాలా త్వరగా మురుగు మరియు ఆహార వ్యర్థాలను నీటిపారుదల కోసం ఉపయోగించే నాణ్యమైన నీరుగా మార్చగలదు. బయోలిటిక్స్ వ్యవస్థలో, పురుగులు మరియు నేల జీవులు అన్ని పనులను చేస్తాయి. Biolytix వ్యవస్థను ఉపయోగించడం వలన శక్తి వినియోగాన్ని దాదాపు 90% తగ్గిస్తుంది మరియు సంప్రదాయ శుభ్రపరిచే వ్యవస్థల కంటే దాదాపు 10 రెట్లు ఎక్కువ సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది. యువ ఆస్ట్రేలియన్ ఆర్కిటెక్ట్ థామస్ హెర్జిగ్ గాలితో కూడిన ఆర్కిటెక్చర్‌కు భారీ అవకాశాలు ఉన్నాయని అభిప్రాయపడ్డారు. అతని అభిప్రాయం ప్రకారం, గాలితో కూడిన నిర్మాణాలు సాంప్రదాయిక వాటి కంటే చాలా సమర్థవంతంగా ఉంటాయి, వాటి తేలిక మరియు కనీస పదార్థ వినియోగం కారణంగా. కారణం తన్యత శక్తి అనువైన పొరపై మాత్రమే పనిచేస్తుంది, అయితే సంపీడన శక్తిని మరొక సాగే మాధ్యమం వ్యతిరేకిస్తుంది - గాలి, ఇది ప్రతిచోటా ఉంటుంది మరియు పూర్తిగా ఉచితం. ఈ ప్రభావానికి ధన్యవాదాలు, ప్రకృతి మిలియన్ల సంవత్సరాలుగా ఇలాంటి నిర్మాణాలను ఉపయోగిస్తోంది: ప్రతి జీవి కణాలను కలిగి ఉంటుంది. PVC తయారు చేసిన న్యుమోసెల్ మాడ్యూల్స్ నుండి నిర్మాణ నిర్మాణాలను సమీకరించే ఆలోచన జీవసంబంధమైన సెల్యులార్ నిర్మాణాలను నిర్మించే సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. థామస్ హెర్జోగ్ ద్వారా పేటెంట్ పొందిన కణాలు చాలా తక్కువ ధర మరియు దాదాపు అపరిమిత సంఖ్యలో కలయికలను సృష్టించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, ఒకటి లేదా అనేక న్యుమోసెల్‌లకు నష్టం మొత్తం నిర్మాణాన్ని నాశనం చేయదు. కలేరా కార్పొరేషన్ ఉపయోగించే ఆపరేషన్ సూత్రం సహజ సిమెంట్ సృష్టిని అనుకరిస్తుంది, సాధారణ ఉష్ణోగ్రతలు మరియు పీడనాల వద్ద కార్బోనేట్‌లను సంశ్లేషణ చేయడానికి సముద్రపు నీటి నుండి కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియంను సేకరించేందుకు పగడాలు తమ జీవితకాలంలో ఉపయోగిస్తాయి. మరియు కలేరా సిమెంట్ సృష్టిలో, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మొదట కార్బోనిక్ ఆమ్లంగా మార్చబడుతుంది, దాని నుండి కార్బోనేట్లు పొందబడతాయి. ఈ పద్ధతిలో, ఒక టన్ను సిమెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి, అదే మొత్తంలో కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను పరిష్కరించాల్సిన అవసరం ఉందని మెక్‌గీ చెప్పారు. సాంప్రదాయ పద్ధతిలో సిమెంట్ ఉత్పత్తి కార్బన్ డయాక్సైడ్ కాలుష్యానికి దారితీస్తుంది, అయితే ఈ విప్లవాత్మక సాంకేతికత, దీనికి విరుద్ధంగా, పర్యావరణం నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్ను తీసుకుంటుంది. కొత్త పర్యావరణ అనుకూల సింథటిక్ పదార్థాలను అభివృద్ధి చేసే అమెరికన్ కంపెనీ నోవోమర్, ప్లాస్టిక్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక సాంకేతికతను సృష్టించింది, ఇక్కడ కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్ ప్రధాన ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగించబడతాయి. మెక్‌గీ ఈ సాంకేతికత యొక్క విలువను నొక్కిచెప్పారు, ఎందుకంటే వాతావరణంలోకి గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు మరియు ఇతర విష వాయువులను విడుదల చేయడం ఆధునిక ప్రపంచంలోని ప్రధాన సమస్యలలో ఒకటి. Novomer యొక్క ప్లాస్టిక్స్ టెక్నాలజీలో, కొత్త పాలిమర్‌లు మరియు ప్లాస్టిక్‌లు 50% వరకు కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఈ పదార్థాల ఉత్పత్తికి గణనీయంగా తక్కువ శక్తి అవసరమవుతుంది. ఇటువంటి ఉత్పత్తి గణనీయమైన మొత్తంలో గ్రీన్హౌస్ వాయువులను బంధించడానికి సహాయపడుతుంది మరియు ఈ పదార్థాలు స్వయంగా జీవఅధోకరణం చెందుతాయి. మాంసాహార వీనస్ ఫ్లైట్రాప్ మొక్క యొక్క ట్రాపింగ్ ఆకును ఒక కీటకం తాకిన వెంటనే, ఆకు యొక్క ఆకారం వెంటనే మారడం ప్రారంభమవుతుంది మరియు ఆ కీటకం మరణ ఉచ్చులో చిక్కుకుంటుంది. అమ్హెర్స్ట్ విశ్వవిద్యాలయం (మసాచుసెట్స్) నుండి ఆల్ఫ్రెడ్ క్రాస్బీ మరియు అతని సహచరులు పీడనం, ఉష్ణోగ్రత లేదా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రభావంలో స్వల్ప మార్పులకు సమానమైన రీతిలో స్పందించగల ఒక పాలిమర్ పదార్థాన్ని రూపొందించగలిగారు. ఈ పదార్ధం యొక్క ఉపరితలం మైక్రోస్కోపిక్, గాలితో నిండిన కటకములతో కప్పబడి ఉంటుంది, ఇవి ఒత్తిడి, ఉష్ణోగ్రత లేదా కరెంట్ ప్రభావంలో మార్పులతో వాటి వక్రతను (కుంభాకార లేదా పుటాకారంగా మారుతాయి) చాలా త్వరగా మార్చగలవు. ఈ మైక్రోలెన్స్‌ల పరిమాణం 50 µm నుండి 500 µm వరకు ఉంటుంది. చిన్న లెన్స్‌లు మరియు వాటి మధ్య దూరం, పదార్థం బాహ్య మార్పులకు వేగంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. మైక్రో మరియు నానోటెక్నాలజీ ఖండన వద్ద సృష్టించబడిన ఈ మెటీరియల్ ప్రత్యేకత ఏమిటంటే మెక్‌గీ చెప్పారు. మస్సెల్స్, అనేక ఇతర బివాల్వ్ మొలస్క్‌ల వలె, ప్రత్యేకమైన, హెవీ-డ్యూటీ ప్రోటీన్ ఫిలమెంట్ల సహాయంతో వివిధ రకాల ఉపరితలాలకు దృఢంగా జతచేయగలవు - బైసస్ అని పిలవబడేవి. బైసల్ గ్రంథి యొక్క బయటి రక్షణ పొర బహుముఖ, చాలా మన్నికైన మరియు అదే సమయంలో నమ్మశక్యం కాని సాగే పదార్థం. కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్ హెర్బర్ట్ వెయిట్ చాలా కాలంగా మస్సెల్స్‌పై పరిశోధనలు చేస్తున్నారు మరియు అతను మస్సెల్స్ ఉత్పత్తి చేసే పదార్థానికి చాలా పోలి ఉండే పదార్థాన్ని తిరిగి సృష్టించగలిగాడు. హెర్బర్ట్ వెయిట్ సరికొత్త పరిశోధనా రంగాన్ని ప్రారంభించాడని మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్ మరియు ఇతర అత్యంత విషపూరిత పదార్థాలను ఉపయోగించకుండా చెక్క పలక ఉపరితలాలను చికిత్స చేయడానికి ప్యూర్‌బాండ్ సాంకేతికతను రూపొందించడానికి అతని పని ఇప్పటికే మరొక సమూహ శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడిందని మెక్‌గీ చెప్పారు. షార్క్ చర్మం పూర్తిగా ప్రత్యేకమైన ఆస్తిని కలిగి ఉంది - బ్యాక్టీరియా దానిపై గుణించదు మరియు అదే సమయంలో అది ఏ బాక్టీరిసైడ్ కందెనతో కప్పబడి ఉండదు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, చర్మం బ్యాక్టీరియాను చంపదు, అవి దానిపై ఉండవు. రహస్యం ఒక ప్రత్యేక నమూనాలో ఉంది, ఇది షార్క్ చర్మం యొక్క చిన్న ప్రమాణాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. ఒకదానితో ఒకటి కలుపుతూ, ఈ ప్రమాణాలు ప్రత్యేక డైమండ్-ఆకార నమూనాను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ నమూనా షార్క్లెట్ ప్రొటెక్టివ్ యాంటీ బాక్టీరియల్ ఫిల్మ్‌పై పునరుత్పత్తి చేయబడింది. ఈ సాంకేతికత యొక్క అనువర్తనం నిజంగా అపరిమితమైనదని మెక్‌గీ అభిప్రాయపడ్డారు. వాస్తవానికి, ఆసుపత్రులు మరియు బహిరంగ ప్రదేశాల్లోని వస్తువుల ఉపరితలంపై బ్యాక్టీరియా గుణించడాన్ని అనుమతించని అటువంటి ఆకృతిని ఉపయోగించడం వల్ల 80% బ్యాక్టీరియాను వదిలించుకోవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, బ్యాక్టీరియా నాశనం చేయబడదు మరియు అందువల్ల, యాంటీబయాటిక్స్ మాదిరిగానే అవి నిరోధకతను పొందలేవు. షార్క్‌లెట్ టెక్నాలజీ అనేది విషపూరిత పదార్థాలను ఉపయోగించకుండా బ్యాక్టీరియా పెరుగుదలను నిరోధించే ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి సాంకేతికత. bigpikture.ru ప్రకారం