Biomimikra: co to jest, cechy i przykłady

sposoby naśladowania natury

W ostatnim czasie można zaobserwować odrodzenie się alternatywnych modeli rozwoju, których celem jest rozwiązywanie współczesnych problemów w bardziej zrównoważony i skuteczny sposób. Jednym z takich modeli jest biomimikra, co wiąże się z wykorzystaniem natury jako paradygmatu, miernika i wychowawcy. Osiąga się to poprzez badanie i przyswajanie wyrafinowanych procesów i mechanizmów, które z biegiem czasu zostały udoskonalone w drodze ewolucji i naturalnej adaptacji.

W tym artykule powiemy Ci, czym jest biomimikra, jej charakterystyka i przykłady.

Co to jest biomimikra

biomimikra

Biomimikra to koncepcja polegająca na szukaniu w naturze inspiracji i rozwiązań problemów. Obejmuje obserwację i badanie naturalnych procesów, systemów i struktur, aby zrozumieć, jak projektować i tworzyć zrównoważone technologie i innowacje, które mogą przynieść korzyści społeczeństwu i środowisku.

Pojęcie biomimikry wywodzi się z greckie korzenie „bios”, oznaczające życie i „mimesis”, co oznacza naśladownictwo. Ten nurt myśli naukowej ma na celu czerpanie inspiracji i zrozumienie natury w celu rozwiązywania problemów, z którymi obecnie boryka się człowiek, ale które natura już rozwiązała. Niezależnie od tego, czy opracowuje się zaawansowaną technologię, czy prostsze systemy, celem jest naśladowanie rozwiązań naturalnych.

Zasady biomimikry są następujące:

  • Energia słoneczna jest realną alternatywą jako źródło energii.
  • Zaleca się używanie wyłącznie dokładnie takiej ilości energii, jaka jest niezbędna.
  • Projekt obiektu Zawsze powinien być zgodny z zamierzonym celem. Oznacza to, że kształt przedmiotu musi być specjalnie dostosowany do jego funkcji, zapewniając sprawne i skuteczne osiągnięcie zamierzonego celu.
  • Podobnie jak w przypadku obiegu materii, istotny jest recykling wszystkich materiałów.
  • Skutecznym podejściem do promowania współpracy jest zachęcanie ludzi do wspólnych wysiłków.
  • Możemy ufać różnorodności kultur i gatunków.

Korzyści z biomimikry

naśladować naturę

W ramach wspierania lokalnego przemysłu i przedsiębiorstw rośnie zapotrzebowanie na priorytetowe traktowanie wykorzystania technologii produkowanej i rozwijanej w ramach samej społeczności. To zapotrzebowanie na lokalną technologię ma na celu zmniejszyć zależność od technologii zagranicznych i wspierać rozwój krajowego przemysłu. Oto zalety diagenezy:

  • Zapobiegaj wewnętrznym nadużyciom w systemie.
  • Warto wykorzystywać ograniczenia i ograniczenia na swoją korzyść.
  • Celem jest poprawa efektywności wykorzystania zasobów i energii poprzez naśladowanie procesów naturalnych.

Badając ekosystemy, możemy znaleźć dużą liczbę złożonych i kompletnych modeli. Te modele samoregulują się i utrzymują równowagę materii i energii przez kilka cykli. System dostosuje się w przypadku nadmiaru jednostek lub materii, przywracając równowagę i powrót do stanu stabilnego poprzez niewielkie wahania przy minimalnym zużyciu energii.

Aspekty do rozważenia

W dziedzinie inżynierii biomimetycznej należy wziąć pod uwagę, że każdy opracowany produkt musi spełniać dwie podstawowe zasady. Po pierwsze, musi ograniczyć emisję dwutlenku węgla podczas swojej produkcji, a po drugie, muszą przestrzegać szacunku i etycznego modelu produkcji. Analiza cyklu życia bardziej zanieczyszczającego produktu wytwarzanego w krajach o mniej rygorystycznych warunkach pracy przyniosłaby efekt przeciwny do zamierzonego.

Zatem biomimikra nie polega tylko na naśladowaniu natury, ale także na jej szanowaniu i utrzymywaniu zrównoważonego rozwoju w czasie. Gospodarka o obiegu zamkniętym została zainspirowana tym trendem naukowym, a poniżej znajduje się kilka przykładów biomimikry, które dodatkowo wyjaśniają tę koncepcję.

Przykłady biomimikry

co to jest biomimeza

Imitując termity

Na szczególną uwagę zasługuje Eastgate Centre, doskonały przykład architektury biomimetycznej, zaprojektowany przez Micka Pearce'a w Zimbabwe. Budynek ten posiada unikalny system chłodzenia, który działa bez żadnego aktywnego mechanizmu, inspirowany metodami chłodzenia obserwowanymi w strukturze afrykańskich kopców termitów.

Budowa gniazd termitów opiera się na zasadzie termoregulacji. Początkowo budowane są z orientacją na osi północ-południe i konstrukcją zbliżoną do komina. Taka konstrukcja pozwala Pobieranie ciepłego, mniej gęstego powietrza i napływ chłodniejszego powietrza do podstawy poprzez złożoną sieć kanałów sprytnie utworzoną przez same termity. Ten wyrafinowany system kanałów i przepływu powietrza służy do regulacji temperatury wewnątrz gniazda termitów, co jest kluczową funkcją, gdy temperatura na zewnątrz może osiągnąć 42°C.

Przykład z rekinami

Stres wywołany skórą rekina jest przedmiotem zainteresowania, szczególnie w dziedzinie biomimetyki. Tekstura skóry rekina może zmniejszyć opór i zwiększyć efektywność pływania, co skutkuje zmniejszeniem wydatku energetycznego. Naukowcy badają możliwość odtworzenia tej tekstury w różnych zastosowaniach, w tym w projektowaniu statków i urządzeniach biomedycznych.

Chociaż rekiny są znane ze swoich powolnych ruchów, ich skóra pozostaje wolna od pąkli, glonów i innych organizmów. Ta wyjątkowa cecha zainspirowała firmę Sharklet do stworzenia powierzchni imitujących strukturę skóry rekina, aby zapobiec namnażaniu się mikroorganizmów.

Potencjalne zastosowania tego innowacyjnego wynalazku są szczególnie godne uwagi w środowiskach szpitalnych, gdzie klamki do drzwi, poręcze i przełączniki mogłyby zyskać na jego zastosowaniu. Pomimo dokładnej i rutynowej higieny w pomieszczeniach ogólnodostępnych miliony ludzi w dalszym ciągu zarażają się infekcjami szpitalnymi podczas wizyt w szpitalu. Struktura Wyjątkowość skóry rekina jest w stanie zapobiec rozwojowi mikroorganizmów poprzez wywoływanie naprężeń na ich powierzchni dzięki swojemu specyficznemu układowi powierzchni, uniemożliwiającemu ich namnażanie się i powodującemu szybkie zużywanie się.

Fotosynteza sztuczna

Sztuczna fotosynteza to proces replikowania naturalnego procesu fotosyntezy, który zachodzi w roślinach, glonach i niektórych bakteriach. Sztuczna fotosynteza, wykorzystując różne katalizatory i materiały, ma na celu wytwarzanie czystej, odnawialnej energii poprzez przekształcanie światła słonecznego, wody i dwutlenku węgla w nadające się do użytku paliwa, takie jak wodór lub węglowodany.

Wśród najczęściej badanych obszarów przyrody to proces przekształcania energii słonecznej w użyteczną formę energii do spożycia przez ludzi. Naukowcy badają różne metody naśladowania naturalnego procesu fotosyntezy, który jest odpowiedzialny za wytwarzanie tlenu i materiału komórkowego z dwutlenku węgla, węgla, wody i światła słonecznego.

Poprzez budowę ogniw fotoelektrycznych imitujących lekką fazę fotosyntezy roślin, cząsteczki dwutlenku i tlenu zostają rozdzielone w procesie hydrolizy wody, stając się tym samym wektorem energii.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiecie się więcej o tym, czym jest biomimikra i jakie są jej cechy.


Bądź pierwszym który skomentuje

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.