Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 487

Биомиметика: подражая природе

Биомиметика: подражая природе
О том, что такое биомиметика и как она применяется в жизни, рассказал сотрудник научно-исследовательской лаборатории гибридных наноструктурных материалов НИЦ композиционных материалов НИТУ «МИСиС» Федор Сенатов

Природа издавна вдохновляла людей на создание интересных и необычных объектов, причем не только в искусстве, но и в науке и технике. Природоподражательные технологии получили широкое распространение в современности, есть даже специальный термин биомиметические материалы — это новый класс материалов, которые повторяют структуру и архитектуру объектов живой природы. Повторение структуры крыла бабочки, лапок геккона, кости человека — все это позволило создать новые материалы, которые уже нашли свое применение. О том, что такое биомиметика и как она применяется в жизни, рассказал кандидат физико-математических наук, сотрудник научно-исследовательской лаборатории гибридных наноструктурных материалов НИЦ композиционных материалов НИТУ «МИСиС», преподаватель кафедры физической химии НИТУ «МИСиС», генеральный директор ООО «Биомиметикс» Федор Сенатов. Лекция «Биомиметика: Подражая природе» состоялась в парке «Зарядье» в рамках научно-популярного проекта «Курилка Гутенберга».

«Один из самых известных примеров из области биомиметики — это первый водолазный колокол, образ которого был навеян пауком-серебрянкой. Такой паук хорошо себя чувствует в воде, он делает своеобразный купол, где у него находится пузырек воздуха. Еще один из каноничных примеров — эффект лотоса. С лотоса очень хорошо скатывается вода, потому что на нем есть такие микронанопупырышки, которые способствуют возникновению эффекта супергидрофобности. Супергидрофобность — это когда капелька воды не растекается, а становится шариком, и он хорошо стекает с листочка лотоса. Имитируя эту структуру, повторяя ее на синтетических объектах, можно достигать эффекта, когда капелька падает, разбивается, но обратно собирается в капельку, в шарик, и уже не растекается по поверхности. И вот как раз такое явление можно использовать для нанесения универсальных покрытий, которые могут быть, например, антивандальными. Меняя химию поверхности, можно сделать покрытие олеофобным, гидрофобным, в зависимости от того, что вы хотите убрать с этой поверхности. Некоторые самоочищающиеся стекла сделаны как раз с такими супергидрофобными покрытиями. Это сейчас очень популярная тема, такая технология особенно полезна в корабельном деле — помогает бороться с наростами на дне судна: создается супергидрофобное покрытие, на которое просто ничего не будет липнуть», — рассказал Федор Сенатов.

Все современные высокоскоростные поезда имеют как бы своеобразный обтекаемый вытянутый нос, похожий на клюв зимородка, добавил спикер, говоря о транспорте. Клюв этой птицы вдохновил инженеров на создание такого клюва для поезда: подобная форма головы поезда помогает избавиться от сильного шума, который возникает из-за потока воздуха, с которым сталкивается состав.

«Есть еще один интересный пример из области аэродинамики — это так называемый «флаттер», когда самолет, достигая определенного предела, попадает в существенную тряску. Эта вибрация распространяется по крыльям и по всему самолету. Оказывается, что в природе эта проблема уже была решена в системе крыла стрекозы. Уплотнения на ее крыле под названием птеростигмы создают дополнительную нагрузку на крыло и стабилизируют полет стрекозы. То же самое сейчас делается на самолетах. Это такие дополнительные стабилизаторы по краям крыльев, которые стабилизируют аэродинамику во время полетов выше какой-то определенной критической скорости», — рассказал Федор Сенатов.

По словам специалиста, сегодня биомиметика активно используется в области протезирования. Так в прошлом году ученым из НИТУ «МИСиС» удалось впервые вживить имитирующий структуру кости полимерный протез для собаки больной остеосаркомой бедренной кости. 

биомиметика ниту мисис

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.