Biomimetiko: Malsamoj inter versioj

[kontrolita revizio][kontrolita revizio]
Enhavo forigita Enhavo aldonita
sekcio: Aŭtomomia riparo de materioj
sekcio: Malseka adhero
Linio 93:
Neŭronaj [[komputilo|komputiloj]] kaj sensiloj estas elektraj iloj kiuj kopias la strukturon kaj funkcion de biologiaj [[neŭrono]]j 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.<ref>{{Cite journal|doi=10.3389/fnins.2016.00115|doi-access=free|title=A Review of Current Neuromorphic Approaches for Vision, Auditory, and Olfactory Sensors|year=2016|last1=Vanarse|first1=Anup|last2=Osseiran|first2=Adam|last3=Rassau|first3=Alexander|journal=Frontiers in Neuroscience|volume=10|page=115|pmid=27065784|pmc=4809886}}</ref>
 
=== AŭtomomiaAŭtonoma 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 aŭtomomianaŭtonoman riparon.<ref>{{Cite journal|last1=Youngblood|first1=Jeffrey P.|last2=Sottos|first2=Nancy R.|date=August 2008|title=Bioinspired Materials for Self-Cleaning and Self-Healing|journal=MRS Bulletin|volume=33|issue=8|pages=732–741|doi=10.1557/mrs2008.158|issn=1938-1425|doi-access=free}}</ref> Por montri la uzadon de mikrovaskulaj retoj por aŭtomata riparado, esploristoj evoluigis mikrovaskulan tego-subtavolan arkitekturon, kiu imitas homan haŭton.<ref>{{Cite journal|last1=Toohey|first1=Kathleen S.|last2=Sottos|first2=Nancy R.|last3=Lewis|first3=Jennifer A.|last4=Moore|first4=Jeffrey S.|last5=White|first5=Scott R.|date=2007-06-10|title=Self-healing materials with microvascular&nbsp;networks|journal=Nature Materials|volume=6|issue=8|pages=581–585|doi=10.1038/nmat1934|pmid=17558429|issn=1476-1122}}</ref> Evoluis bioinspiritaj, memsanigaj, strukturaj, koloraj hidroĝeloj, kiuj daŭrigas la stabilecon de inversopala strukturo kaj ĝiaj rezultaj strukturaj koloroj.<ref>{{Cite journal|last1=Fu|first1=Fanfan|last2=Chen|first2=Zhuoyue|last3=Zhao|first3=Ze|last4=Wang|first4=Huan|last5=Shang|first5=Luoran|last6=Gu|first6=Zhongze|last7=Zhao|first7=Yuanjin|date=2017-06-06|title=Bio-inspired self-healing structural color hydrogel|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=114|issue=23|pages=5900–5905|doi=10.1073/pnas.1703616114|issn=0027-8424|pmid=28533368|pmc=5468601|bibcode=2017PNAS..114.5900F|doi-access=free}}</ref> 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.<ref>{{Cite journal|last1=Rampf|first1=Markus|last2=Speck|first2=Olga|last3=Speck|first3=Thomas|last4=Luchsinger|first4=Rolf H.|date=September 2011|title=Self-Repairing Membranes for Inflatable Structures Inspired by a Rapid Wound Sealing Process of Climbing Plants|journal=Journal of Bionic Engineering|volume=8|issue=3|pages=242–250|doi=10.1016/s1672-6529(11)60028-0|s2cid=137853348|issn=1672-6529}}</ref> [[Memsaniga materio|Memsanigaj materioj]], [[polimero|polimeroj]] kaj [[kunmetita materio|kunmetitaj materioj]] kapablas ripari fendon, produktiĝis baze de biologiaj materioj.<ref>{{cite journal |last1=Yuan |first1=Y. C. |last2=Yin |first2=T. |last3=Rong |first3=M. Z. |last4=Zhang |first4=M. Q. |title=Self healing in polymers and polymer composites. Concepts, realization and outlook: A review |journal=Express Polymer Letters |date=2008 |volume=2 |issue=4 |pages=238–250 |doi=10.3144/expresspolymlett.2008.29|doi-access=free }}</ref>
 
La memriparaj proprecoj estas atingeblaj rompante kaj reformante hidrogenajn ligojn je cikla streĉo de la materio.<ref>{{Cite journal|last1=Cummings|first1=Sean C.|last2=Dodo|first2=Obed J.|last3=Hull|first3=Alexander C.|last4=Zhang|first4=Borui|last5=Myers|first5=Camryn P.|last6=Sparks|first6=Jessica L.|last7=Konkolewicz|first7=Dominik|date=2020-03-13|title=Quantity or Quality: Are Self-Healing Polymers and Elastomers Always Tougher with More Hydrogen Bonds?|url=https://doi.org/10.1021/acsapm.9b01095|journal=ACS Applied Polymer Materials|volume=2|issue=3|pages=1108–1113|doi=10.1021/acsapm.9b01095}}</ref>
 
=== Surfacoj ===
Materio kiu imitas proprecojn de [[Derma dentumo|ŝarka haŭto]] celas ebligi pli efikan movadon tra akvo. Oni strebis krei teksaĵon kiu imitas la haŭton de ŝarko.<ref name="williams" /><ref>{{cite web|url=http://sharklet.com/technology/|title=Inspired by Nature|date=2010|publisher=Sharklet Technologies Inc|access-date=6 June 2014}}</ref>
 
La biomimetikon de [[surfaca tensio]] oni esploras por teknologioj kiel [[hidrofoba]] aŭ [[hidrofila]] tegoj kaj mikroaktivigiloj.<ref>{{cite journal|last1=Yuan|first1=Zhiqing|date=15 November 2013|title=A novel fabrication of a superhydrophobic surface with highly similar hierarchical structure of the lotus leaf on a copper sheet|journal=Applied Surface Science|volume=285|pages=205–210|doi=10.1016/j.apsusc.2013.08.037|bibcode=2013ApSS..285..205Y}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Huh|first1=Dongeun|s2cid=11011310|date=25 June 2010|title=Reconstituting Organ-Level Lung Functions on a Chip|journal=Science|volume=328|issue=5986|pages=1662–1668|doi=10.1126/science.1188302|pmid=20576885|bibcode=2010Sci...328.1662H|pmc=8335790}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Mayser|first1=Matthias|date=12 June 2014|title=Layers of Air in the Water beneath the Floating Fern Salvinia are Exposed to Fluctuations in Pressure|journal=Integrative and Comparative Biology|volume=54|issue=6|pages=1001–1007|doi=10.1093/icb/icu072|pmid=24925548|doi-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Borno|first1=Ruba|date=21 September 2006|title=Transpiration actuation: the design, fabrication and characterization of biomimetic microactuators driven by the surface tension of water|journal=Journal of Micromechanics and Microengineering|volume=16|issue=11|pages=2375–2383|doi=10.1088/0960-1317/16/11/018|bibcode=2006JMiMi..16.2375B|hdl=2027.42/49048|url=https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/49048/2/jmm6_11_018.pdf|hdl-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Garrod|first1=R.|date=4 October 2006|title=Mimicking a Stenocara Beetle's Back for Microcondensation Using Plasmachemical Patterned Superhydrophobic-Superhydrophilic Surfaces|journal=Langmuir|volume=23|issue=2|pages=689–693|doi=10.1021/la0610856|pmid=17209621}}</ref>
 
=== 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.<ref>{{Cite journal|last=Bhushan|first=Bharat|date=2009-04-28|title=Biomimetics: lessons from nature–an overview|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences|volume=367|issue=1893|pages=1445–1486|doi=10.1098/rsta.2009.0011|issn=1364-503X|pmid=19324719|bibcode=2009RSPTA.367.1445B|doi-access=free}}</ref> La tegaĵo de [[pneŭo]] estas inspirita de la piedfingraj kusenetoj de hiloj (ranoj).<ref>{{Cite web|url=http://iopscience.iop.org/0953-8984/19/37/376110|title=Tire treads inspired by tree frogs}}</ref>
 
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 [[aminoacido|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, <ref>{{Cite journal|last1=Seo|first1=Sungbaek|last2=Das|first2=Saurabh|last3=Zalicki|first3=Piotr J.|last4=Mirshafian|first4=Razieh|last5=Eisenbach|first5=Claus D.|last6=Israelachvili|first6=Jacob N.|last7=Waite|first7=J. Herbert|last8=Ahn|first8=B. Kollbe|date=2015-07-29|title=Microphase Behavior and Enhanced Wet-Cohesion of Synthetic Copolyampholytes Inspired by a Mussel Foot Protein|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=137|issue=29|pages=9214–9217|doi=10.1021/jacs.5b03827|issn=0002-7863|pmid=26172268|url=http://www.escholarship.org/uc/item/9qd4s083}}</ref> kaj unukomponantan gluon<ref>{{Cite journal|last1=Ahn|first1=B. Kollbe|last2=Das|first2=Saurabh|last3=Linstadt|first3=Roscoe|last4=Kaufman|first4=Yair|last5=Martinez-Rodriguez|first5=Nadine R.|last6=Mirshafian|first6=Razieh|last7=Kesselman|first7=Ellina|last8=Talmon|first8=Yeshayahu|last9=Lipshutz|first9=Bruce H.|date=2015-10-19|title=High-performance mussel-inspired adhesives of reduced complexity|journal=Nature Communications|volume=6|pages=8663|doi=10.1038/ncomms9663|pmc=4667698|pmid=26478273|bibcode=2015NatCo...6.8663A}}</ref> kiu havas eventualecon utiliĝi en [[nanoteknologio]].
 
==== Seka adhero ====