Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах
Регистрация
2 30 юни 2006, 0:00, 3928 прочитания

Отговорите на природата

Какво предизвиква новата революция, наречена биомиметика

  • LinkedIn
  • Twitter
  • Email
  • Качествената журналистика е въпрос на принципи, професионализъм, но и средства. Ако искате да подкрепите стандартите на "Капитал", може да го направите тук. Благодарим.

    Дарение
    Плащането се осъществява чрез ePay.bg

Още по темата

Технологичните дарове на природата

Бизнесът все по-често ще търси решения на своите технологични проблеми в заобикалящата го естествена среда

16 дек 2011
Мнозина научни критици и интерпретатори твърдят, че след 30-те години на миналия век няма значими открития, а само развитие на вече съществуващи идеи.

Дали обаче е така? През последните години все по-силно се възприема коренно различната гледна точка: че науката тепърва се събужда и навлиза в "дълбоките води". Все повече научноизследователски центрове предсказват идването на нова научна революция. Една тиха революция, която се извършва от огромни групи хора, а не от отделни личности, както бе през изминалите векове.

Каква идея всъщност е в основата на процеса? Нищо друго освен принципа на аналогията, наричан в научните среди биомиметика (от гръцки), т.е. бионаподобяване. Както повечето ефективни подходи, и този също не е никак сложен. Той е добре познат на всички, ползващи компютър. На практика биомиметика е терминът, който учените използват за познатия на повечето хора принцип copy-paste. Единствената разлика е, че изследователите копират биологични процеси, които пос­ле поставят в лабораторните си съдове и създават нови технологии.

Стратегията "бионаподобяване" създава два типа учени - изследователи и инженери. Първите разкриват строежа, ролята и механизмите на действие на протеини, клетки, ДНК, на органи и системи. Втората група се стреми да използва натрупаното знание, за да получи нови материали със специфични функции. Крайната цел на всички усилия, изглежда, е създаването на методи за синтез на тъкани и органи, които да бъдат напълно еднакви с природните си аналози. Непрекъснатият растеж на средната продължителност на живота в развитите страни превръща тази идея от пожелателно мислене в приоритетна задача. Възможно ли е обаче всичко това да се случи на практика? Усилията на учените дават резултат -

Новите интелигентни материали

вече са навсякъде около нас. Дефиницията за интелигентен материал включва най-вече неговата мултифункционалност и адаптивност или висока степен на специфичност. На практика всичко започва с изключително прости неща, някои от които вече са станали част от ежедневието ни.

Велкрото. То вече е навсякъде. Идеята за него идва от еньовчето, наречено също лепка. Досещате ли се защо? Семената са захващат към растението на същия принцип, на който е базирано велкрото.

Кевларът. Той представлява нишки от полиамид, сплетени като паяжина. Вътрешната му структура повтаря строежа на протеиновата мрежа, която наричаме коприна. При еднакво тегло кевларът е 5 пъти по-здрав от стомана, напълно еластичен, нечуплив и термично устойчив. Използва се за бронежилетки, дрехи, обувки (дори можете да качите Еверест с тях), за оплетка на оптични кабели и дори в медицината. Синтезиран е през далечната 1965 г. от д-р Стефани Кволек.

Изкуственият пух. Това е общото название за синтетични материали, използвани за топлоизолационен пълнеж на дрехи, спални чували и т.н. Тук конкуренцията е голяма, защото пълен аналог на естествения пух още не е синтезиран. Но изглежда, че изследователите са все по-близо - напоследък спален чувал, тежащ едва колкото чифт дънки, може да ви осигури комфортен сън при температури доста под нулата.

Някои от откритията, базирани на принципа на биомиметиката, са направени почти под формата на хоби. Така например д-р Шапиро от института "Вайцман", Израел, отегчен от света на компютърния бизнес, решил да опита да използва ДНК и РНК молекули, за да създаде компютър. Ученият споделя, че биологията била любимо негово занимание още от малък. И по всичко личи, че това хоби може да го заведе в Нобеловия Стокхолм.

Когато става дума за научна революция, американ­ците рядко отстъпват водещото място и обикновено само за кратко. Така е и в сферата на биомиметиката. Така например екипът на д-р Робърт Лангер от Масачузетския технологичен институт разтърсва научната общественост, когато чрез изключително проста и безобидна операция предизвиква допълнително костообразуване в 26 новозеландски зайци. По този начин костният биореактор става вече реалност: орган е синтезиран на неестествено място между нормалната кост и обхващащата я съединителна тъкан. Синтезът минава чрез изкуствено стимулиране на остеобластите - клетките, които са своеобразни костни строители.

Екипът на д-р Лангер замества и липсващите ребра в тялото на 12-годишно дете, за да защити сърцето му. Тук биомиментичната стратегия включва използване на полимер/биомолекулен хибриден материал. Той стимулира определен тип клетки на детето (фибробласти) да създадат частично вкостенена хрущялна тъкан на мястото на липсващите ребра.

След намесата на същите тези учени един от най-опасните видове рак също е почти овладян. Става дума за вид тумор на мозъка, който убива в рамките на няколко месеца. След оперативното му премахване на неговото място се поставя напълно безвреден и биосъвместим материал, който съдържа антитуморно лекарство. Така се постига своеобразна "стрелба от упор" по раковите клетки. Една година след началото на експеримента 63% от третираните болни хора са живи срещу едва 19% от лекуваните с конвенционални средства, въпреки че втората наблюдавана от изследователите група е подложена на непрестанни операции, лъче- и химиотерапия.

Перспективите

Можете ли да си представите, че известният футболист Денис Бергкамп се страхува да лети със самолет и е пропуснал много срещи през кариерата си заради този проблем? За съжаление на милионите хора с подобна фобия корабите и подводниците все още не се движат достатъчно бързо, за да бъдат смислена алтернатива на въздушния транспорт. За разлика от кожата на рибите корпусите на плавателните съдове са подложени на голямо триене с флуида (водата). Това е и причината екипът на станалия пословичен в научните среди д-р Робърт Лангер да се опитва да създаде изкуствен аналог на кожата на сьомгата. Когато успее, корабите би трябвало станат много по-бързи, отколкото са в момента. Подводниците - също.

Когато става дума за биомиметиката, д-р Стивън Ман от университета в Бристъл, Великобритания, стига още по-далече в своите визии. Според него този принцип би могъл да предотврати катастрофичните екологични поражения, предизвикани от човешката дейност. Природните процеси се характеризират с пълна липса на междинни и крайни токсични продук­ти, така че едно завръщане към природата би донесло високи технологии и умни материали на една чиста планета, смята д-р Ман.


  • Facebook
  • Twitter
  • Зарче
  • Email
  • Ако този материал Ви е харесал или желаете да изразите съпричастност с конкретната тема или кауза, можете да ни подкрепите с малко финансово дарение.

    Дарение
    Плащането се осъществява чрез ePay.bg

Прочетете и това

App-ове на седмицата 1 App-ове на седмицата

"Капитал" ви представя мобилните приложения, които ни направиха най-силно впечатление

25 апр 2017, 1111 прочитания

App-ове на седмицата App-ове на седмицата

"Капитал" ви представя мобилните приложения, които ни направиха най-силно впечатление

18 апр 2017, 4303 прочитания

24 часа 7 дни

Библиотека / Капитал Авто»

Капитал Авто
Капитал Авто

Тенденциите от автосалона в Женева

Кариерен клуб: ИКТ »

Стажове, стипендии, конкурси (24-30 април)

Селекция от актуални кариерни инициативи и събития през седмицата

Стажове, стипендии, конкурси (17-23 април)

Селекция от актуални кариерни инициативи и събития през седмицата

Стажове, стипендии, конкурси (10-16 април)

Селекция от актуалните предложения за безплатни обучения, събития, стажове, конкурси и стипендии тази седмица

Стажове, стипендии, конкурси (3-9 април)

Селекция от актуалните предложения за безплатни обучения, събития, стажове, конкурси и стипендии тази седмица

Курсове за професионално усъвършенстване (април 2017 г.)

Преглед на актуалните възможности за безплатни курсове, насочени към кариерно развитие и усъвършенстване в различни професионални области

 
Капитал

Абонирайте се и получавате повече

Капитал
  • Допълнителни издания
  • Остъпки за участие в събития
  • Ваучер за реклама
Още от "Технологии и наука" Затваряне
Газ и видео по поръчка

Дъщерно дружество на "Овергаз" започва да предлага телефония, интернет и дигитално видео

804.5 млн. причини за недоволство от "Газпром"

"Газпром" дава възможност цените да се доближат до пазарните, но това не означава, че те автоматично ще паднат

Как фалшивите искри разпалват истински пожари

На прага на ключови избори Франция и Германия са обстрелвани с фалшиви новини от руски източници

"Слънчо" поглежда отвъд хоризонта

С проект по "Конкурентоспособност" за 1.6 млн. лв. компанията ще започне да изнася детски храни в региона

Дяволът в сандвича

The Founder е за драмата на човека, развил "Макдоналдс" до световна верига

K:Reader

Нов и модерен инструмент, който пренася в дигитална среда усещането от четенето на хартия.

Прочетете целия вестник или списание без да търсите отделните статии в сайта.
Капитал, брой 16

Капитал

Брой 16 // 22.04.2017 Прочетете
Капитал Daily, 27.04.2017

Капитал Daily

Брой 65 // 27.04.2017 Прочетете