Биомиметика

Биомиметика или биомимикрия - это эмуляция моделей, систем и элементов природы с целью решения сложных человеческих проблем. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] Термины «биомиметика» и «биомимикрия» получены из древнегрега : βίος ( биос ), жизнь и μίμησις ( мимезис ), имитация, от μιμεῖσθαι ( мимайштай ), чтобы имитировать, от μῖμος ( mimos ), актор. Тесно связанная область - бионика . [ 5 ]
Природа прошла через эволюцию в течение 3,8 миллиардов лет с тех пор, как по оценкам, на земле появилась жизнь. [ 6 ] Он развил виды с высокой производительностью, используя обычно найденные материалы. Поверхности твердых веществ взаимодействуют с другими поверхностями и окружающей средой и получают свойства материалов. Биологические материалы сильно организованы от молекулярного до нано-, микро- и макроскал, часто в иерархической манере с сложной наноархитектурой, которая в конечном итоге составляет множество различных функциональных элементов. [ 7 ] Свойства материалов и поверхностей являются результатом сложного взаимодействия между структурой поверхности и морфологией и физическими и химическими свойствами. Многие материалы, поверхности и объекты в целом обеспечивают многофункциональность.
Различные материалы, конструкции и устройства были изготовлены для коммерческого интереса инженерами, материалами , химиками и биологами, а также для красоты, структуры и дизайна художников и архитекторов. Природа решила инженерные проблемы, такие как способности к самовосстановлению, толерантность к воздействию окружающей среды и сопротивление, гидрофобность , самосборка и использование солнечной энергии . Экономическое воздействие материалов и поверхностей биоинспирации является значительным по порядку нескольких сотен миллиардов долларов в год во всем мире.
История
[ редактировать ]Одним из первых примеров биомимикрии было изучение птиц , чтобы обеспечить полеты человека . никогда не успешным в создании «летающей машины» Хотя Леонардо да Винчи (1452–1519) был острым наблюдателем анатомии и полета птиц и сделал многочисленные заметки и наброски на его наблюдениях, а также наброски «летающих машин». [ 8 ] Братья Райт , которому в 1903 году преуспели в полете первого самолета тяжелее воздуха, якобы вызвало вдохновение из наблюдений за голубками в полете. [ 9 ]

В течение 1950 -х годов американский биофизик и полимат Отто Шмитт разработал концепцию «биомиметики». [ 10 ] Во время своего докторского исследования он разработал триггер Шмитта , изучая нервы в кальмаре, пытаясь разработать устройство, которое воспроизводило биологическую систему распространения нерва . [ 11 ] Он продолжал сосредотачиваться на устройствах, которые имитируют природные системы, и к 1957 году он воспринял обратное представление о стандартном представлении о биофизике в то время, что он придет, чтобы назвать биомиметикой. [ 10 ]
Биофизика - это не столько предмет, сколько точка зрения. Это подход к проблемам биологической науки, использующей теорию и технологию физических наук. И наоборот, биофизика также является подходом биолога к проблемам физической науки и инженерии, хотя этим аспектом в значительной степени пренебрегали.
- Отто Герберт Шмитт, в оценке, жизнь связей [ 12 ]
В 1960 году Джек Э. Стил придумал аналогичный термин « Бионика » на базе ВВС-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо, где также работал Отто Шмитт. Стил определил бионику как «науку систем, которые выполняют некоторую функцию, скопированную по природе или которые представляют характеристики природных систем или их аналогов». [ 5 ] [ 13 ] Во время более поздней встречи в 1963 году Шмитт заявил, заявил, что
Давайте рассмотрим, что Bionics стало означать оперативно, и то, что он или какое -то слово, подобное ему (я предпочитаю биомиметику), должно означать, чтобы хорошо использовать технические навыки ученых, специализирующихся, или, скорее, я должен сказать, презирая это область исследований.
- Отто Герберт Шмитт, в оценке, жизнь связей: Отто Герберт Шмитт, 1913 - 1998
В 1969 году Шмитт использовал термин «биомиметика» в названии одной из его документов, [ 14 ] и к 1974 году он попал в словарь Вебстера . Bionics вступил в тот же словарь ранее в 1960 году как «наука, связанная с применением данных о функционировании биологических систем для решения инженерных проблем». Бионич принял другой коннотацию, когда Мартин Кайдин ссылался на Джека Стила и его работы в романе «Киборг» , который впоследствии привел к тому, что телевизионный сериал 1974 года «Человек из шести миллионов долларов» и его побочные продукты. Термин Bionic затем стал ассоциирован с «использованием экспертных частей тела в электронном виде» и «обладающими обычными человеческими способностями, увеличивающимися или как если бы с помощью таких устройств». [ 15 ] Поскольку термин «Бионик» приобрел значение сверхъестественной силы, научное сообщество в англоязычных странах в значительной степени отказалось от него. [ 16 ]
Термин биомимикрия появился еще в 1982 году. [ 17 ] Биомимикрия была популяризирована ученым и автором Джанин Бенис в ее книге 1997 года «Биомимикрия: инновации», вдохновленные природой . Биомимикрия определяется в книге как «новая наука, которая изучает модели природы, а затем подражает или черпает вдохновение в этих проектах и процессах для решения человеческих проблем». Беньюс предлагает рассматривать природу как «модель, меру и наставник» и подчеркивает устойчивость как цель биомимикрии. [ 18 ]
Один из последних примеров биомимикрии был создан Йоханнес-Поль Фладеррером и Эрнстом Курцманом по описанию «Управляющий». [ 19 ] Этот термин (сочетание слов «управление» и «муравья») описывает использование поведенческих стратегий муравьев в экономических и управленческих стратегиях. [ 20 ] Потенциальные долгосрочные последствия биомимикрии были определены количественно в отчете Ферманианского бизнеса и экономического института 2013 года, заказанного в зоопарке Сан-Диего. Результаты продемонстрировали потенциальные экономические и экологические преимущества биомимикрии, которые можно дополнительно увидеть в подходе Йоханнеса-Поля Флэйдера и Эрнста Курцмана. Этот подход использует поведенческие стратегии муравьев в экономических и управленческих стратегиях. [ 21 ]
Биологические технологии
[ редактировать ]Биомиметика в принципе может применяться во многих областях. Из -за разнообразия и сложности биологических систем количество функций, которые могут быть имитированы, является большим. Биомиметические применения находятся на разных этапах разработки от технологий, которые могут стать коммерчески полезными для прототипов. [ 4 ] Закон Мюррея , который в обычной форме определил оптимальный диаметр кровеносных сосудов, был повторно продемонстрирован, чтобы обеспечить простые уравнения для диаметра трубки или трубки, которая дает минимальную систему массовой инженерии. [ 22 ]
Локомоция
[ редактировать ]крыла самолета Дизайн [ 23 ] и методы полета [ 24 ] вдохновляются птицами и летучими мышами. Аэродинамика была оптимизированной конструкции улучшенной японской высокоскоростной серии Shinkansen 500 смоделирована после клюва птицы Kingfisher . [ 25 ]
Биореботы, основанные на физиологии и методах локомоции животных, включают в себя бионикангару , который движется как кенгуру, экономия энергию от одного прыжка и передача ее в следующий прыжок; [ 26 ] Камигами Роботы , детская игрушка, имитирующая локомоция таракана, чтобы быстро и эффективно пробежать по внутренним и наружным поверхностям, [ 27 ] и Pleobot, робот, вдохновленный креветками, для изучения плавания на метахронале и экологических воздействий этой движущей походки на окружающую среду. [ 28 ]
Биомиметические летающие роботы (BFR)
[ редактировать ]
BFR черпают вдохновение от летающих млекопитающих, птиц или насекомых. BFR могут иметь хлопающие крылья, которые генерируют подъем и тягу, или они могут быть приведены в пропеллер. BFR с хлопающими крыльями обладают повышенной эффективностью инсульта, повышенной маневренностью и снижением потребления энергии по сравнению с BFR, приводимыми на силу. [ 29 ] BFR, вдохновленные млекопитающими и птицами, имеют аналогичные характеристики полета и дизайнерские соображения. Например, как млекопитающие, так и птицы, вдохновленные птицами, сводя к минимуму разменение края и вызванное давлением завиток крыла путем увеличения жесткости края крыла и крыла. Млекопитающие и насекомое, вдохновленные BFR, могут быть устойчивыми к воздействию, что делает их полезными в загроможденных средах.
BFR, вдохновленные млекопитающим, обычно черпают вдохновение из летучих мышей, но летающая белка также вдохновила прототип. [ 30 ] Примеры вдохновленных летучими мышами BFR включают Bat Bot [ 31 ] и далер. [ 32 ] Вдохновленные млекопитающими BFR могут быть спроектированы так, чтобы быть мультимодальными; Следовательно, они способны к как полете, так и на земле. Чтобы уменьшить влияние посадки, амортизаторы могут быть реализованы вдоль крыльев. [ 32 ] В качестве альтернативы, BFR может набрать и увеличить количество перетаскивания, которое он испытывает. [ 30 ] Увеличивая силу сопротивления, BFR замедляет и минимизирует воздействие на заземление. Различные модели земельной походки также могут быть реализованы. [ 30 ]

Вдохновленные птицами BFR могут черпать вдохновение от Raptors, чаек и всего промежуточного. Вдохновленные птицами BFR могут быть перьями, чтобы увеличить диапазон атаки, на котором прототип может работать перед тем, как остановиться. [ 33 ] Крылья, вдохновленные птицами, позволяют обеспечить деформацию в плоскости, а деформация крыла в плоскости может быть скорректирована так, чтобы максимизировать эффективность полета в зависимости от походки полета. [ 33 ] Примером вдохновленного Raptor BFR является прототип Savastano et al. [ 34 ] Прототип имеет полностью деформируемые крылышки и способен переносить полезную нагрузку до 0,8 кг при выполнении параболического подъема, крутого спуска и быстрого восстановления. Прототип, вдохновленный чайком, Grant et al. Точно имитирует вращение локтя и запястья чаек, и они обнаруживают, что выработка подъема максимизируется, когда деформации локтя и запястья противоположны, но равны. [ 35 ]
Вдохновленные насекомыми BFR обычно черпают вдохновение от жуков или стрекоз. Примером вдохновленного жуком BFR является прототип Phan and Park, [ 36 ] и дракона, вдохновленный BFR, является прототипом Hu et al. [ 37 ] Частота хлопания BFR, вдохновленных насекомыми, намного выше, чем у других BFR; Это из -за аэродинамики полета насекомых . [ 38 ] Вдохновленные насекомыми BFR намного меньше, чем вдохновленные млекопитающими или птицами, поэтому они более подходят для плотной среды. Прототип Фана и Парка черпал вдохновение из жука носорога, поэтому он может успешно продолжить полете даже после столкновения, деформируя свои задних крыльев.
Биомиметическая архитектура
[ редактировать ]Живые существа адаптировались к постоянно меняющейся среде во время эволюции посредством мутации, рекомбинации и отбора. [ 39 ] Основная идея биомиметической философии заключается в том, что жители природы, включая животных, растений и микробов, имеют больше всего опыта в решении проблем и уже нашли наиболее подходящие способы продержаться на планете Земля. [ 40 ] Точно так же биомиметическая архитектура ищет решения для развития устойчивости, присутствующей в природе. В то время как природа служит моделью, есть несколько примеров биомиметической архитектуры, которые направлены на то, чтобы быть позитивной природой. [ 41 ]
В 21-м веке была вездесущая трата энергии из-за неэффективных конструкций зданий, в дополнение к чрезмерному использованию энергии на эксплуатационном этапе его жизненного цикла. [ 42 ] Параллельно недавние достижения в области методов изготовления, вычислительных визуализаций и инструментов моделирования открыли новые возможности для имитации природы в различных архитектурных масштабах. [ 39 ] В результате произошел быстрый рост в разработке инновационных подходов к дизайну и решениям для решения проблем с энергетиками. Биомиметическая архитектура является одним из этих междисциплинарных подходов к устойчивому дизайну , который следует за набором принципов, а не стилистических кодов, выходя за рамки использования природы в качестве вдохновения для эстетических компонентов встроенной формы, но вместо этого стремясь использовать природу для решения проблем функционирования здания и экономия энергии.
Характеристики
[ редактировать ]Термин «биомиметическая архитектура» относится к изучению и применению принципов строительства, которые находятся в природной среде и видах, и переводятся в разработку устойчивых решений для архитектуры. [ 39 ] Биомиметическая архитектура использует природу в качестве модели, меры и наставника для предоставления архитектурных решений по масштабам, которые вдохновлены природными организмами, которые решали сходные проблемы в природе. Использование природы в качестве меры относится к использованию экологического стандарта измерения устойчивости и эффективности искусственных инноваций, в то время как термин наставник относится к обучению естественным принципам и использованию биологии в качестве вдохновляющего источника. [ 18 ]
Биоморфная архитектура, также называемая био-декорацией, [ 39 ] С другой стороны, относится к использованию формальных и геометрических элементов, найденных в природе, в качестве источника вдохновения для эстетических свойств в разработанной архитектуре, и не обязательно иметь нефизические или экономические функции. Исторический пример биоморфной архитектуры восходит к египетским, греческим и римским культурам, используя формы дерева и растения в орнаменте структурных колонн. [ 43 ]
Процедуры
[ редактировать ]В рамках биомиметической архитектуры можно определить две основные процедуры, а именно подход снизу вверх (Biology Push) и подход сверху вниз (технологическое притяжение). [ 44 ] Граница между двумя подходами размыта с возможностью перехода между ними, в зависимости от каждого отдельного случая. Биомиметическая архитектура обычно проводится в междисциплинарных командах, в которых биологи и другие натуральные ученые работают в сотрудничестве с инженерами, учеными -материалами, архитекторами, дизайнерами, математиками и компьютерными учеными.
В подходе снизу вверх отправной точкой является новым результатом основных биологических исследований, обещающих биомиметическую реализацию. Например, разработка системы биомиметического материала после количественного анализа механических, физических и химических свойств биологической системы.
В нисходящем подходе биомиметические инновации стремятся к уже существующим событиям, которые были успешно созданы на рынке. Сотрудничество фокусируется на улучшении или дальнейшей разработке существующего продукта.
Примеры
[ редактировать ]Исследователи изучили способность термита поддерживать практически постоянную температуру и влажность в своих термитных курганах в Африке, несмотря на внешние температуры, которые варьируются от 1,5 до 40 ° C (от 34,7 до 104,0 ° F). Исследователи первоначально отсканировали термитный курган и создали трехмерные изображения структуры кургана, которая выявила конструкцию, которая может повлиять на дизайн здания человека . Eastgate Center , офисный комплекс в Хараре , Зимбабве , [ 45 ] Остается прохладным с помощью пассивной архитектуры охлаждения, которая использует только 10% энергии обычного здания того же размера.

Исследователи из Рима Университета Сапиенцы были вдохновлены естественной вентиляцией в термитных курганах и разработали двойной фасад, который значительно сокращает зажженные районы в здании. Ученые имитировали пористую природу стен насыпей, разработав фасад с двойными панелями, которые смогли уменьшить тепло, полученное за счет радиации, и увеличить потерю тепла за счет конвекции в полости между двумя панелями. Общая охлаждающая нагрузка на потребление энергии здания была уменьшена на 15%. [ 46 ]
Аналогичное вдохновение было извлечено из пористых стен термитных курганов для разработки естественного вентилируемого фасада с небольшим зазором вентиляции. Эта конструкция фасада способна вызвать воздушный поток из -за эффекта Вентури и непрерывно циркулирует поднимающийся воздух в вентиляционном слоте. Наблюдалась значительная передача тепла между внешней поверхностью стены здания и воздухом, текущим по нему. [ 47 ] Дизайн в сочетании с озеленением фасада. Зеленая стена облегчает дополнительное естественное охлаждение с помощью испарения, дыхания и транспирации в растениях. Подложка влажного растения дополнительно поддерживает эффект охлаждения. [ 48 ]

Ученые в Шанхайском университете смогли воспроизвести сложную микроструктуру сети изделий из глины в кургане, чтобы имитировать превосходный контроль влажности в курганах. Они предложили материал контроля над пористой влажностью (HCM) с использованием сепиолита и хлорида кальция с содержанием адсорбции водяного пара при 550 граммах на метр в квадрате. Хлорид кальция является искушенным и улучшает свойство адсорбции водяного пара в био-HCM. Предлагаемый био-HCM имеет режим межфибных мезопоров, который действует как мини-водохранилище. Прочность на изгиб предложенного материала была оценена как 10,3 МПа с использованием вычислительного моделирования. [ 49 ] [ 50 ]
В структурной технике Швейцарский федеральный технологический институт ( EPFL ) включил биомиметические характеристики в адаптивный развертываемый «TenseGrity» моста. Мост может выполнять самодиагностику и самореагирование. [ 51 ] Расположение листьев на растении было адаптировано для лучшей сбора солнечной энергии. [ 52 ]
опылитель приземляется на оболочке похожей на окуня , Анализ упругой деформации происходящей , , когда системы, которые могут реагировать на их окружающую среду. Эти биографические продукты продаются под названием Flectofin. [ 53 ] [ 54 ]
Другие системы бессмысленности, включающие в себя Flectofold. [ 55 ] Flectofold был вдохновлен системой отлова, разработанной плотоядным растением Aldrovanda vesiculosa .
Структурные материалы
[ редактировать ]Существует большая потребность в новых структурных материалах, которые представляют собой легкий вес, но предлагают исключительные комбинации жесткости , прочности и прочности .
Такие материалы должны быть изготовлены в объемные материалы со сложными формами при высокой объеме и низкой стоимости и будут служить различным областям, таким как строительство, транспорт, хранение энергии и преобразование. [ 56 ] В классической проблеме дизайна сила и выносливость, скорее всего, будут взаимоисключающими, т.е. прочные материалы являются хрупкими, а жесткие материалы слабы. Тем не менее, натуральные материалы со сложными и иерархическими градиентами материала, которые охватывают от Nano - до макро -масштаба, являются сильными и жесткими. Как правило, большинство натуральных материалов используют ограниченные химические компоненты, но сложные материалы, которые приводят к исключительным механическим свойствам. Понимание очень разнообразных и многофункциональных биологических материалов и обнаружение подходов для воспроизведения таких структур приведет к расширенным и более эффективным технологиям. Кость , неровная (абалоновая оболочка), зубы, дактильные клубы креветки и бамбука стоматопод являются отличными примерами устойчивых поврежденных материалов. [ 57 ] Исключительная устойчивость к разрушению кости обусловлена сложными механизмами деформации и ужесточением, которые работают в различных масштабах размера - наноразмерной структурой молекул белка в макроскопическом физиологическом масштабе. [ 58 ]
Nacre демонстрирует сходные механические свойства, однако с довольно более простой структурой. Nacre показывает кирпичную и минометную структуру с толстым минеральным слоем (0,2–0,9 мкм) тесно упакованных арагонитных структур и тонкой органической матрицы (~ 20 нм). [ 59 ] В то время как тонкие пленки и образцы размером с микрометра, которые имитируют эти конструкции, уже произведены, успешное производство массовых биомиметических структурных материалов еще предстоит реализована. Тем не менее, были предложены многочисленные методы обработки для производства материалов, подобных NACRE. [ 57 ] Клетки тротуара , эпидермальные клетки на поверхности листьев растений и лепестков, часто образуют волнистые закономерности, напоминающие кусочки головоломки, и, как показано, повышают вязкость перелома листьев, ключ к выживанию растений. [ 60 ] , реплицированных лазерной гравировкой Их рисунок, воспроизведенный в образцах поли (метилметакрилата) , также приводит к повышению вязкости перелома. Предполагается, что расположение и паттерн клеток играют роль в управлении распространением трещин в тканях. [ 60 ]
Биоморфная минерализация -это метод, который производит материалы с морфологиями и структурами, напоминающими, как у естественных живых организмов, используя биоструктуру в качестве шаблонов для минерализации. По сравнению с другими методами производства материала биоморфная минерализация является легкой, экологически благоприятной и экономической. [ 61 ]
Замораживание литья (ледяное шаблон), недорогой метод имитации природных слоистых структур, использовался исследователями в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, чтобы создать глинозем-аль-SI, и он имеет многослойные композиты, которые соответствуют механическим свойствам кости с эквивалентным минералом. /органическое содержание. [ 62 ] Различные дальнейшие исследования [ 63 ] [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] Также использовались аналогичные методы для получения высокой прочности и высокой композитов на прочности с участием различных составляющих фаз.
Недавние исследования продемонстрировали производство сплоченных и самопоглощающих макроскопических тканевых конструкций, которые имитируют живые ткани , печатая десятки тысяч гетерологичных капель пиколитра в определенных программных геометриях с 3D миллиметровым масштабом. [ 67 ] Также предпринимаются усилия, чтобы имитировать проектирование NACRE в искусственных составных материалах с использованием моделирования сплавленного осаждения [ 68 ] и геликоидальные структуры клубов стоматопод при изготовлении высокопроизводительных композитов углеродного волокна . [ 69 ]
Различные устоявшиеся и новые технологии производства аддитивного производства, такие как Polyjet Printing, прямое написание чернил, 3D-магнитная печать, многоматериальная магнитная 3D-печать и магнитно-вспомогательное литье скольжения также использовалось для имитации сложных микромасштабных архитектур натуральных материалов и обеспечения огромных областей Для будущих исследований. [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]
Шелк -паук жестче, чем кевлар, используемый в пуленепробиваемых жилетах . [ 73 ] Инженеры могли в принципе использовать такой материал, если бы его можно было реинжинирировать, чтобы иметь достаточно длительный срок службы, для линий парашютов, кабелей подвесного моста, искусственных связок для медицины и других целей. [ 18 ] Самостоятельные зубы многих животных были скопированы, чтобы сделать лучшие режущие инструменты. [ 74 ]
Новая керамика, которая демонстрирует гигантскую гистерезис электрота, также была реализована. [ 75 ]
Нейрональные компьютеры
[ редактировать ]Нейроморфные компьютеры и датчики представляют собой электрические устройства, которые копируют структуру и функцию биологических нейронов для вычисления. Одним из примеров этого является камера событий , в которой только Пиксели, которые получают новое обновление сигнала в новое состояние. Все остальные пиксели не обновляются до получения сигнала. [ 76 ]
Самолетные материалы
[ редактировать ]В некоторых биологических системах самовосстановление происходит посредством химических выбросов в месте перелома, что инициирует системный ответ на транспортные ремонтные агенты на место перелома. Это способствует вегетативному исцелению. [ 77 ] Чтобы продемонстрировать использование микро-сосудистых сетей для вегетативного заживления, исследователи разработали микрососудистую архитектуру покрытия-состава, которая имитирует кожу человека. [ 78 ] Были разработаны био-вдохновленные биологическими структурными гидрогелями структурных цветов, которые поддерживают стабильность обратной опальной структуры и ее результитивных структурных цветов. [ 79 ] Самопочищенная мембрана, вдохновленная быстрыми процессами самообучения в растениях, была разработана для надувных легких конструкций, таких как резиновые лодки или конструкции с тенденции. Исследователи применили тонкое мягкое пенопластовое покрытие с мягким клеточным полиуретаном на внутреннюю часть субстрата ткани, что закрывает трещину, если мембрана проколота с шипами. [ 80 ] Самовосстанавливающиеся материалы , полимеры и композитные материалы, способные починить трещины, были получены на основе биологических материалов. [ 81 ]
Самовосстанавливающиеся свойства также могут быть достигнуты путем разрушения и реформирования водородных связей при циклическом стрессе материала. [ 82 ]
Поверхности
[ редактировать ]Поверхности , которые воссоздают свойства кожи акулы , предназначены для обеспечения более эффективного движения через воду. Были предприняты усилия для производства ткани, которая эмулирует кожу акулы. [ 22 ] [ 83 ]
Биомиметика поверхностного натяжения исследуется для таких технологий, как гидрофобные или гидрофильные покрытия и микроактораторы. [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]
Адгезия
[ редактировать ]Влажная адгезия
[ редактировать ]Некоторые амфибии, такие как лягушки деревьев и торрент и древесные саламандры , способны прикрепляться и перемещаться по влажной или даже затопленной среде без падения. Этот вид организмов имеет накладки на ноги, которые постоянно смачиваются слизи, секретируемыми из желез, которые открываются в каналы между эпидермальными клетками. Они прикрепляются к спаривающимся поверхностям путем влажной адгезии, и они способны подниматься на влажные скалы, даже когда вода течет по поверхности. [ 4 ] Шины также были вдохновлены панелями носок из лягушек . [ 89 ] Было обнаружено, что иерархические модели поверхности, вдохновленные конструкцией накладки лягушек деревьев и торрент -лягушек, производят лучшую мокрующую тягу, чем обычная конструкция шин. [ 90 ]
Морские мидии могут легко и эффективно прилипать к поверхностям под водой в суровых условиях океана. Мидии используют сильные нити, чтобы придерживаться камней в межрезо. Белки ноги мидий прикрепляют нити к камням, лодкам и практически любой поверхности в природе, включая другие мидии. Эти белки содержат смесь аминокислотных остатков, которая была адаптирована специально для клейких целей. Исследователи из Калифорнийского университета Санта -Барбара одолжили и упрощенные химические данные, которые использует мидия, чтобы преодолеть эту инженерную проблему влажной адгезии для создания сополямпхолитов, [ 91 ] и однокомпонентные клейкие системы [ 92 ] с потенциалом для занятости в протоколах наноэкрашивания . Другое исследование предлагало клейкий клей от мидий .
Сухая адгезия
[ редактировать ]Подушки для привязанности к ногам нескольких животных, в том числе многие насекомые (например, жуки и мухи ), пауков и ящериц (например, гекконы ), способны прикрепляться к различным поверхностям и используются для передвижения, даже на вертикальных стенах или по всему потолкам. Системы привязанности в этих организмах имеют сходные структуры в их терминальных элементах контакта, известных как щетинки . Такие биологические примеры дали вдохновение для производства роботов для скалолазания, [ Цитация необходима ] сапоги и лента. [ 93 ] Синтетические щетинки также были разработаны для производства сухих клея.
Жидкая репутация
[ редактировать ]Суперликвиобичность относится к замечательному свойству поверхности, где на твердой поверхности проявляется крайняя отвращение к жидкостям, что приводит к тому, что капсы выходят из бусинки и почти мгновенно откатываться при контакте. Такое поведение возникает из -за сложных текстур поверхности и взаимодействий на наноразмерных, эффективно предотвращая смачивание жидкостей или прилипание к поверхности. Термин «суперликвибак» получен из « супергидрофобного », который описывает поверхности, устойчивые к воде. Суперликвибальные поверхности выходят за рамки репутации воды и демонстрируют характеристики репеллента в направлении широкого спектра жидкостей, в том числе с очень низким поверхностным натяжением или содержащими поверхностно -активными веществами. [ 2 ] [ 94 ]
Суперликвиобичность, замечательное явление, появляется, когда твердая поверхность обладает минутной шероховатой, образуя интерфейсы с каплями посредством смачивания при изменении углов контакта. Такое поведение зависит от коэффициента шероховатости (R F ), определяя соотношение области твердого жидкости к его проекции, влияя на углы контакта. На грубых поверхностях неотдавающие жидкости приводят к составным интерфейсам с твердым жидким воздухом, их углы контакта определяются распределением областей влажного и воздушного кармана. Достижение суперликвитности включает в себя увеличение фракционной плоской геометрической области (F LA ) и R F , что приводит к поверхностям, которые активно отражают жидкости. [ 95 ] [ 96 ]
Вдохновение для создания таких поверхностей вытекает из изобретательности природы, что заметно проиллюстрировано известным « эффектом лотоса ». Листья водоотталкивающих растений, таких как лотос, демонстрируют присущие иерархические структуры, включающие наноразмерные формирования восковых покрытий. [ 97 ] [ 98 ] Эти структуры приводят к супергидрофобичности, где капли воды окунят на захваченных пузырьках воздуха, что приводит к высоким углам контакта и минимальному гистерезису угла контакта. Этот естественный пример руководит развитием суперликвикбических поверхностей, используя геометрию повторного въезда, которая может оттолкнуть жидкости с низким поверхностным натяжением и достигать углов контакта с почти нулевыми. [ 99 ]
Создание суперликвикбических поверхностей включает в себя сочетание геометрии повторного входа с материалами с низкой поверхностной энергией, такими как фторированные вещества. Эти геометрии включают в себя свесы, которые расширяются под поверхностью, что позволяет решить даже для минимальных углов контакта. Исследователи успешно сфабриковали различные геометрии повторного въезда, предлагая путь для практических применений в различных областях. Эти поверхности находят полезность в самоочищающемся, антиобеспеченном, антипогивающемся, противообравом и многом другом, представляя инновационные решения проблем в области биомедицины, опреснения и преобразования энергии.
По сути, суперликвиза, вдохновленная природными моделями, такими как Lotus Leaf, использует геометрию повторного въезда и свойства поверхности для создания интерфейсов, которые активно отражают жидкости. Эти поверхности имеют огромные перспективы в ряде применений, обещающие повышенную функциональность и производительность в различных технологических и промышленных контекстах.
Оптика
[ редактировать ]Биомиметические материалы привлекают все больше внимания в области оптики и фотоники . Есть до сих пор мало известных биоинформированных или биомиметических продуктов, включающих фотонные свойства растений или животных. Однако понимание того, как природа разработала такие оптические материалы из биологических ресурсов, является современной областью исследований.

Вдохновение из фруктов и растений
[ редактировать ]Одним из источников биомиметического вдохновения является растения . Растения доказали, что концептуальные поколения для следующих функций; re (action) -coupling, self (адаптивность), самореализация и энергетическая автономия. Поскольку у растений нет централизованного отделения принятия решений (то есть мозга), большинство растений имеют децентрализованную автономную систему в различных органах и тканях растения. Следовательно, они реагируют на множественные стимулы, такие как свет, тепло и влажность. [ 100 ]
Одним из примеров является плотоядные виды растений Dionaea Muscipula (Flytrap Venus). В течение последних 25 лет было сосредоточено на исследованиях на принципах движения завода для развития AVFT (искусственные роботы для мухоловки Венеры). Благодаря движению во время захвата добычи, завод вдохновил мягкие роботизированные системы движения. Быстрая защелка (в пределах 100–300 мс) от движения закрытия ловушки инициируется, когда добыча запускает волосы растения в течение определенного времени (дважды в течение 20 с). Существуют системы AVFT, в которых движения закрытия ловушки приводятся в действие с помощью магнетизма, электричества, воздуха под давлением и изменений температуры. [ 100 ]
Другим примером имитирующих растений является Pollia Condensata , также известная как мраморная ягода. Хиральная самосборка целлюлозы, вдохновленная ягодой Pollia Condensata, была эксплуатирована для создания оптически активных фильмов. [ 101 ] [ 102 ] Такие пленки изготовлены из целлюлозы, которая представляет собой биоразлагаемый и биологический ресурс, полученный из дерева или хлопка. Структурные цвета потенциально могут быть вечными и иметь более яркий цвет, чем те, которые получают из химического поглощения света. Pollia condensata - не единственный фрукт, показывающий структурную кожу; Перегулительность также встречается в ягодах других видов, таких как Margaritaria nobilis . [ 103 ] Эти фрукты показывают радужные цвета в голубо-зеленой области видимого спектра, который придает фрукту сильный металлический и блестящий визуальный внешний вид. [ 104 ] фрукта Структурные цвета поступают из организации целлюлозных цепей в эпикарпе , часть фруктовой кожи. [ 104 ] Каждая ячейка Epicarp изготовлена из многослойной оболочки, которая ведет себя как отражатель Брэгга . Однако свет, который отражается от кожи этих фруктов, не поляризован в отличие от той, что возникает из искусственных повторов, полученных из самосборки нанокристаллов целлюлозы в геликоиды, которые отражают только левша поляризованный свет . [ 105 ]
Плод Elaeocarpus angustifolius также показывает структурный цвет, который возникает из присутствия специализированных клеток, называемых иридосомами, которые имеют многослойные структуры. [ 104 ] Подобные иридосомы также были обнаружены во Delarbrea Michieana . фруктах [ 104 ]
У растений можно найти многослойные структуры либо на поверхности листьев (поверх эпидермиса), например, в Selaginella Willenowii [ 104 ] или в специализированных внутриклеточных органеллах так называемые иридопласты, которые расположены внутри клеток верхнего эпидермиса. [ 104 ] Например, у дождевых лесов белония павонина есть иридопласты, расположенные внутри эпидермальных клеток. [ 104 ]
Структурные цвета также были обнаружены в нескольких водорослях, таких как в красной водорослей Chondrus Crispus (ирландский мх). [ 106 ]
Вдохновение от животных
[ редактировать ]
Структурная окраска производит радужные цвета мыльных пузырьков , крыльев бабочки и многих чешуйков для жуков. [ 107 ] [ 108 ] Фазовая серия была использована для изготовления ультра- белых рассеяющих мембран из полиметилметакрилата , имитируя жука цифохилус . [ 109 ] Светодиодные фонари могут быть разработаны, чтобы имитировать модели масштабов на брюшной полости светлячков , повышая их эффективность. [ 110 ]
Крылья Morpho Butterfly имеют конструктивно окрашенные, чтобы производить яркий синий, который не варьируется в зависимости от угла. [ 111 ] Этот эффект может быть имитирован различными технологиями. [ 112 ] Автомобили Lotus утверждают, что разработали краску, которая имитирует структурный синий цвет Morpho Butterfly. [ 113 ] В 2007 году Qualcomm коммерциализировал технологию отображения интерферометрического модулятора , «Mirasol», используя морфоподобные оптические помехи. [ 114 ] В 2010 году портница Донна Сгро сделала платье из Teijin Fibers , морфотекс неопределенную ткань, сотканную из структурно окрашенных волокон, имитируя микроструктуру шкал крыла Morpho Butterfly. [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ]
Canon Inc. Subwavelending Structure Cotent использует клинообразные конструкции размером с длины волны видимого света. Конструкции в форме клина вызывают непрерывно изменяющийся показатель преломления, когда свет проходит через покрытие, значительно уменьшая вспышку линзы . Это имитирует структуру глаза мотылька. [ 120 ] [ 121 ] Примечательные фигуры, такие как братья Райт и Леонардо да Винчи, попытались повторить полет, наблюдаемый у птиц. [ 122 ] В попытке уменьшить шум самолета, исследователи обратились к переднему краю перьев совы, которые имеют множество небольших фанлетов или Rachis, адаптированные для рассеяния аэродинамического давления и обеспечивают почти молчаливый полет птице. [ 123 ]
Сельскохозяйственные системы
[ редактировать ]Целостное запланированное выпас , использование фехтования и/или пастухов , стремится восстановить пастбища , тщательно планируя движения больших стад скота, чтобы имитировать обширные стада, найденные в природе. Природная система, имитируемая и используется в качестве шаблона, - это пасутся животными, сконцентрированными хищниками для пакетов, которые должны двигаться дальше после еды, вытапляемого и подчинения области, и возвращаются только после того, как она полностью восстановилась. Его основатель Аллан Савори и некоторые другие претендовали на потенциал в строительстве почвы, [ 124 ] Увеличение биоразнообразия и обратное опустынивание . [ 125 ] Тем не менее, многие исследователи оспаривали претензии Savory. Исследования часто обнаружили, что метод увеличивает опустынивание вместо его уменьшения. [ 126 ] [ 127 ]
Другое использование
[ редактировать ]Некоторые системы кондиционирования воздуха используют биомимикрику в своих вентиляторах для увеличения потока воздуха при одновременном снижении энергопотребления. [ 128 ] [ 129 ]
Такие технологи, как Jas Johl, предполагают, что функциональность вакуольных ячеек может быть использована для разработки высокоадавируемых систем безопасности. [ 130 ] «Функциональность вакуоли, биологическая структура, которая охраняет и способствует росту, освещает ценность адаптивности как руководящий принцип безопасности». Функции и значение вакуолей носят фрактальный характер, органель не имеет основной формы или размера; Его структура варьируется в зависимости от требований ячейки. Вакуоли не только изолируют угрозы, содержат то, что необходимо, экспортируют отходы, поддерживают давление - они также помогают клеточным масштабам и растут. Johl утверждает, что эти функции необходимы для любого дизайна системы безопасности. [ 130 ] Shinkansen 500 серии использовал биомимикрику для снижения потребления энергии и уровня шума при одновременном увеличении комфорта пассажиров. [ 131 ] Ссылаясь на космические поездки, НАСА и другие фирмы стремились разработать пространственные беспилотники типа рой, вдохновленные поведенческими моделями пчел, и наземные беспилотники из Oxtapod, разработанные со ссылкой на пустынные пауки. [ 132 ]
Другие технологии
[ редактировать ]Складывание белка использовалось для борьбы с формированием материала для самосборных функциональных наноструктур . [ 133 ] Мех белого медведя вдохновил дизайн термических коллекционеров и одежды. [ 134 ] Световые преломляющие свойства глаз моли были изучены для снижения отражательной способности солнечных батарей. [ 135 ]

Мощный репеллентный спрей Bombardier Beetle вдохновил шведскую компанию на разработку технологии спрея «микро тумана», которая, как утверждается, оказывает низкое воздействие углерода (по сравнению с аэрозольными спрея). Жук смешивает химические вещества и высвобождает его спрей через управляемое насадку в конце живота, жалуя и запутав жертву. [ 136 ]
Большинство вирусов имеют внешнюю капсулу диаметром от 20 до 300 нм. Вирусные капсулы удивительно надежны и способны выдерживать температуры до 60 ° C; Они стабильны в диапазоне рН 2–10. [ 61 ] Вирусные капсулы могут использоваться для создания компонентов нано -устройства, таких как нанопроволоки, нанотрубки и квантовые точки. Частицы трубчатых вирусов, такие как вирус табака мозаики (TMV), могут использоваться в качестве шаблонов для создания нановолокно и нанотрубок, поскольку как внутренние, так и наружные слои вируса являются заряженными поверхностями, которые могут вызывать зарождение роста кристаллов. Это было продемонстрировано путем производства платиновых и золотых нанотрубок с использованием TMV в качестве шаблона. [ 137 ] Было показано, что минерализованные частицы вируса выдерживают различные значения pH, минерализуя вирусы с различными материалами, такими как кремний, PBS и CD, и, следовательно, могут служить полезными носителями материала. [ 138 ] Сферический вирус растений, называемый хлоротическим вирусом вируса вируса вируса (CCMV), обладает интересными расширяющимися свойствами при воздействии среды pH выше 6,5. Выше этого pH 60 независимых пор с диаметрами около 2 нм начинают обменять вещество с окружающей средой. Структурный переход вирусного капсида может использоваться в биоморфной минерализации для селективного поглощения и осаждения минералов путем контроля pH раствора. Возможные применения включают использование вирусной клетки для получения однородных и размеров квантовых полупроводниковых наночастиц через серию промывок pH. Это альтернатива методике апофертиновой клетки, которая в настоящее время используется для синтеза однородных наночастиц CDSE. [ 139 ] Такие материалы также могут быть использованы для целевой доставки лекарств, поскольку частицы высвобождают содержимое при воздействии определенных уровней pH.
Смотрите также
[ редактировать ]- Искусственный фотосинтез
- Искусственный фермент
- Искусственный фермент § Нанозимы
- Биографические вычисления
- Bioinspiration & Biomimetics
- Биомиметический синтез
- Секвестрация углерода
- Обратная инженерия
- Синтетическая биология
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дженнифер Л. Хеллиер, изд. (2015). Мозг, нервная система и их болезни . Санта -Барбара, Калифорния. ISBN 978-1-61069-337-0 Полем OCLC 880809097 .
{{cite book}}
: CS1 Maint: местоположение отсутствует издатель ( ссылка ) - ^ Jump up to: а беременный «Биомиметика» . Springerlink .
- ^ Винсент, Джулиан Ф.В.; и др. (22 августа 2006 г.). «Биомиметика: ее практика и теория» . Журнал интерфейса Королевского общества . 3 (9): 471–482. doi : 10.1098/rsif.2006.0127 . PMC 1664643 . PMID 16849244 .
- ^ Jump up to: а беременный в Бхушан, Бхарат (15 марта 2009 г.). «Биомиметика: уроки от природы-обзор». Философские транзакции Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . 367 (1893): 1445–1486. Bibcode : 2009rspta.367.1445b . doi : 10.1098/rsta.2009.0011 . PMID 19324719 . S2CID 25035953 .
- ^ Jump up to: а беременный Мэри Маккарти. «Основатель Life of Bionics прекрасное приключение» . Dayton Daily News , 29 января 2009 г.
- ^ Гордон, JE Новая наука о сильных материалах, или почему вы не проходите через пол (2 -е изд.). Лондон, Великобритания: Пеликан -Пенгуин.
- ^ Альбертс, б; Джонсон, А.; Льюис, Дж.; Raff, M.; Робертс, К.; Уолтер, П. (2008). Молекулярная биология клетки . Нью -Йорк: Гарлендская наука.
- ^ Romei, Франческа (2008). Леонардо да Винчи . Оливер Пресс. п. 56. ISBN 978-1-934545-00-3 .
- ^ Сравните: Говард, Фред (1998). Уилбур и Орвилл: биография братьев Райт . Dober Publications. п. 33. ISBN 978-0-486-40297-0 Полем
По словам Уилбура, он и его брат однажды обнаружили метод бокового контроля птиц, наблюдая за полетом голубей. [...] «Хотя мы пристально смотрели, как птицы летают в надежде что -то научиться у них», - написал [Орвилл] в 1941 году: «Я не могу вспомнить о чем -то, что впервые было изучено таким образом».
- ^ Jump up to: а беременный Винсент, Джулиан Ф.В.; Bogatyreva, Olga A.; Bogatyrev, Nikolaj R.; Бойер, Адриан; Пахл, Анджа-Карина (21 августа 2006 г.). «Биомиметика: ее практика и теория» . Журнал интерфейса Королевского общества . 3 (9): 471–482. doi : 10.1098/rsif.2006.0127 . PMC 1664643 . PMID 16849244 .
- ^ «Отто Х. Шмитт, Комо, люди прошлого» . Конни Салливан, статья Como History. Архивировано из оригинала 2013-10-07 . Получено 2012-09-25 .
Он разработал триггер, изучив нервы в кальмаре и попытался разработать устройство, которое воспроизводило естественную систему, с помощью которой распространяются нервы кальмаров.
- ^ В знак признательности, жизнь связей : Отто Герберт Шмитт, 1913 - 1998
- ^ Винсент, Джулиан Ф.В. (ноябрь 2009 г.). «Биомиметика - обзор». Материалы института инженеров -механиков, Часть H: Журнал инженерии в медицине . 223 (8): 919–939. doi : 10.1243/095444119Jeim561 . PMID 20092091 . S2CID 21895651 .
- ^ Шмитт О. Третий инт. Биофизика Конгресс. 1969. Некоторые интересные и полезные биомиметические преобразования. п. 297
- ^ Soanes, Екатерина; Хоукер, Сара (2008). Компактный Оксфордский английский словарь . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-953296-4 .
- ^ Винсент, JFV (2009). «Биомиметика - обзор». Материалы института инженеров -механиков, Часть H: Журнал инженерии в медицине . 223 (8): 919–939. doi : 10.1243/095444119Jeim561 . PMID 20092091 . S2CID 21895651 .
- ^ Merrill, Connie Lange (1982). Биомимикрия активного сайта диоксигенов в медных белках гемоцианин и цитохромоксидазы (диссертация PHD). Райсский университет. HDL : 1911/15707 .
- ^ Jump up to: а беременный в Беньюс, Джанин (1997). Биомимикрия: инновации, вдохновленные природой . Нью -Йорк, США: Уильям Морроу и Компания . ISBN 978-0-688-16099-9 .
- ^ Курцманн, Эрнст; Fladerer, Johannes-Paul (2017). Управляющий может узнать, что специалисты и менеджеры могут учиться у муравьев (1. ed.). Франкфуртер генерал книга. ISBN 9783956012082 .
- ^ Fladerer, Johannes-Paul; Курцманн, Эрнст (ноябрь 2019). Мудрость многих: как создать самоорганизацию и как использовать коллектив ... интеллект в компаниях и в обществе из Маны . Книги по требованию. ISBN 9783750422421 .
- ^ Кеннеди, Эмили (2017). «Биомимикрия: дизайн по аналогии с биологией» . Управление технологиями исследований . 60 (6): 51–56. doi : 10.1080/08956308.2017.1373052 .
- ^ Jump up to: а беременный Уильямс, Хьюго Р.; Траск, Ричард С.; Уивер, Пол М.; Бонд, Ян П. (2008). «Минимальная массовая сосудистые сети в многофункциональных материалах» . Журнал интерфейса Королевского общества . 5 (18): 55–65. doi : 10.1098/rsif.2007.1022 . PMC 2605499 . PMID 17426011 .
- ^ Инженер (31 марта 2017 г.). «Эволюция крыла самолета» . Получено 10 декабря 2018 года .
- ^ «Дрон с ногами может оцениваться, смотреть и ходить как птица» . Технический Новый ученый. 27 января 2014 года . Получено 17 июля 2014 года .
- ^ «Как Kingfisher помог изменить пусковой поезд в Японии» . Би -би -си . 26 марта 2019 года . Получено 2020-06-20 .
- ^ Акерман, Эван (2 апреля 2014 г.). « Новейший робот Фесто - это бионный кенгуру » . IEEE . IEEE Spectrum . Получено 17 апреля 2014 года .
- ^ «Основной момент робототехники: робототехника, вдохновленная робототехникой» . CRA 2016-07-18 . Получено 2017-05-16 .
- ^ Оливейра Сантос, Сара; Притяжение, Нильс; Су, Юнсинг; Куэнка-Хименес, Франциско; Моралес-Лопес, Оскар; Гомес-Валдес, П. Антонио; М Вильгельмус, Моника (13 июня 2023 г.). «Pleobot: модульный роботизированный раствор для плавания метахронального» . Научные отчеты . 13 (1): 9574. Arxiv : 2303.00805 . Bibcode : 2023natsr..13.9574o . Doi : 10.1038/s41598-023-36185-2 . PMC 10264458 . PMID 37311777 . S2CID 257280019 .
- ^ Чжан, Джун; Чжао, Нин; Qu, feiyang (2022-11-15). «Био-вдохновленные роботы для взмахивания крыла со складываемыми или деформируемыми крыльями: обзор». Bioinspiration & Biomimetics . 18 (1): 011002. DOI : 10.1088/1748-3190/ac9ef5 . ISSN 1748-3182 . PMID 36317380 . S2CID 253246037 .
- ^ Jump up to: а беременный в Шин, Вон Донг; Парк, Jaejun; Парк, Хэ-Вон (2019-09-01). «Разработка и эксперименты робота, вдохновленного био, с мультимодом в воздушной и наземной локомоции» . Bioinspiration & Biomimetics . 14 (5): 056009. Bibcode : 2019bibi ... 14e6009s . doi : 10.1088/1748-3190/ab2ab7 . ISSN 1748-3182 . PMID 31212268 . S2CID 195066183 .
- ^ Рамезани, Алиреза; Ши, Xichen; Чунг, скоро-Джо; Хатчинсон, Сет (май 2016 г.). «Bat Bot (B2), биологически вдохновленная летающая машина» . Международная конференция IEEE 2016 года по робототехнике и автоматизации (ICRA) . Стокгольм, Швеция: IEEE. С. 3219–3226. doi : 10.1109/icra.2016.7487491 . ISBN 978-1-4673-8026-3 Полем S2CID 8581750 .
- ^ Jump up to: а беременный Далер, Людович; Минтчев, Стефано; Стефани, Цезае; Floreano, Darius (2015-01-19). Полем Bioinspiration & Biomitics 10 (1) Бибкод : : 0160005. doi : 10.1088/1748-3190/10/ 1 ISSN 1748-3 PMID 25599118 . 11132948S2CID
- ^ Jump up to: а беременный Килиан, Лукас; Шахид, Фарзин; Чжао, Цзин-Шан; Найери, Кристиан Навид (2022-07-01). «Bioinspired Morphing Wings: эксперименты с механической конструкцией и ветряной туннель». Bioinspiration & Biomimetics . 17 (4): 046019. Bibcode : 2022bibi ... 17d6019k . doi : 10.1088/1748-3190/ac72e1 . ISSN 1748-3182 . PMID 35609562 . S2CID 249045806 .
- ^ Savastano, E.; Перес-Санчес, В.; ARRURE, BC; Оллеро А. (июль 2022 г.). «Высокопроизводительное морфическое крыло для крупномасштабных биологических беспилотных летательных аппаратов» . IEEE Robotics и Automation Letters . 7 (3): 8076–8083. doi : 10.1109/lra.2022.3185389 . ISSN 2377-3766 . S2CID 250008824 .
- ^ Грант, Даниэль Т.; Абдулрахим, Муджахид; Линд, Рик (июнь 2010 г.). «Динамика полета мешающего самолета с использованием независимого развертки крыла с несколькими суставами» . Международный журнал микро -воздушных транспортных средств . 2 (2): 91–106. doi : 10.1260/1756-8293.2.2.91 . ISSN 1756-8293 . S2CID 110577545 .
- ^ Фан, Хоанг Ву; Парк, Хун Чеол (2020-12-04). «Механизмы восстановления столкновения у летающих жуков и роботов для взмахивания» . Наука . 370 (6521): 1214–1219. Bibcode : 2020sci ... 370.1214p . doi : 10.1126/science.abd3285 . ISSN 0036-8075 . PMID 33273101 . S2CID 227257247 .
- ^ Ху, Чжэн; МакКоли, Рэймонд; Шеффер, Стив; Дэн, Синьян (май 2009 г.). «Аэродинамика Dragonfly Flight и Robotic Design» . 2009 IEEE Международная конференция по робототехнике и автоматизации . С. 3061–3066. doi : 10.1109/robot.2009.5152760 . ISBN 978-1-4244-2788-8 Полем S2CID 12291429 .
- ^ Балта, Микель; Деб, Дипан; Таха, Хайтем Е (2021-10-26). «Визуализация потока и измерение силы эффекта хлопка в био-вдохновленных летающих роботах». Bioinspiration & Biomimetics . 16 (6): 066020. Bibcode : 2021bibi ... 16F6020B . doi : 10.1088/1748-3190/ac2b00 . ISSN 1748-3182 . PMID 34584023 . S2CID 238217893 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Ножи, Ян; Никель, Клаус Г.; Спек, Томас, ред. (2016). Биомиметические исследования для архитектуры и строительства зданий: биологический дизайн и интегративные структуры . Чам: Спрингер. ISBN 978-3-319-46374-2 Полем OCLC 967523159 .
- ^ Коллинз, Джордж Р. (1963). «Структура и форма Антонио Гауди». Перспектива . 8 : 63-90. Doi : 10.2307 / 1566905 . ISSN 0079-0958 . JSTOR 1566905 .
- ^ «Городская наука» . www.mdpi.com . Получено 2024-05-05 .
- ^ Радван, Гехан. Усама, Нуран (2016). «Биомимикрия, подход, для энергоэффективного [sic] построения конструкции кожи» . Процедура экологических наук . 34 : 178–189. Bibcode : 2016prens..34..178r . doi : 10.1016/j.proenv.2016.04.017 .
- ^ Азиз, Мохеб Сабри; Эль Шериф, Амр Ю. (март 2016 г.). «Биомимикрия как подход для био-вдохновленной структуры с помощью вычислений» . Александрийский инженерный журнал . 55 (1): 707–714. doi : 10.1016/j.aej.2015.10.015 .
- ^ Спек, Томас; Speck, Olga (2019), Wegner, Lars H.; Lüttge, Ulrich (Eds.), «Появление в системах биомиметических материалов» , Появление и модульность в науках о жизни , Cham: Springer International Publishing, стр. 97–115, doi : 10.1007/978-3-030-06128-9_5 , ISBN 978-3-030-06127-2 , S2CID 139377667 , получен 2020-11-23
- ^ «Институт биомимикрии - примеры вдохновленного природой устойчивый дизайн» . Институт биомимики . Архивировано из оригинала 2022-01-23 . Получено 2019-07-02 .
- ^ Эль Ахмар, Сальма и Фиораванти, Антонио. (2015). Биомиметическая компьютерная конструкция для двойных фасадов в горячем климате: пористый сложенный фасад для офисных зданий.
- ^ Паар, Майкл Иоганн; Petutschnigg, Александр (8 июля 2017 г.). «Вдохновленный биомиметикой, натуральный вентилируемый фасад - концептуальное исследование» . Журнал фасада дизайна и инженерии . 4 (3–4): 131–142. doi : 10.3233/fde-171645 .
- ^ Вонг, Нюк Хиен; Кван Тан, Алекс Юн; Чен, Ю; Секар, Каннаги; Тан, Пуай Йок; Чан, Дерек; Чиан, Келли; Вонг, Ньян Чунг (март 2010 г.). «Тепловая оценка вертикальных зеленых систем для стен здания». Здание и окружающая среда . 45 (3): 663–672. Bibcode : 2010buenv..45..663W . doi : 10.1016/j.buildenv.2009.08.005 .
- ^ Лю, Сяопенг; Чен, Чжан; Ян, Гуан; Гао, Янфенг (2 апреля 2019 г.). «Bioinspired Ant-Nest-подобный иерархический пористый материал с использованием CaCl 2 в качестве аддитивного для управления влажностью интеллектуального помещения» . Исследования промышленной и инженерной химии . 58 (17): 7139–7145. doi : 10.1021/acs.iecr.8b06092 . S2CID 131825398 .
- ^ Лан, Гаран; Цзин, Жензи; Ли, Цзянь; Мяо, Цзяджун; Чен, Юцян (октябрь 2017 г.). «Влияние измерений пор на материалы на саморегулирующие характеристики влажности». Материалы буквы . 204 : 23–26. Bibcode : 2017matl..204 ... 23L . doi : 10.1016/j.matlet.2017.05.095 .
- ^ Коркмаз, Синан; Бел Хадж Али, Низар; Смит, Ян ФК (июнь 2011 г.). «Определение стратегий управления для устойчивости к повреждению активной структуры TenseGrity». Инженерные структуры . 33 (6): 1930–1939. Bibcode : 2011Engst..33.1930K . Citeseerx 10.1.1.370.6243 . doi : 10.1016/j.engstruct.2011.02.031 .
- ^ «Секрет последовательности Фибоначчи в деревьях» . 2011 победившие эссе . Американский музей естественной истории . 1 мая 2014 года . Получено 17 июля 2014 года .
- ^ Lienhard, J; Schleicher, S; Poppinga, S; Masselter, t; Милвич, м; Спек, т; Knippers, J (2011-11-29). «Флактофин: бессмысленный механизм хлопья, вдохновленный природой». Bioinspiration & Biomimetics . 6 (4): 045001. BIBCODE : 2011BIBI .... 6D5001L . doi : 10.1088/1748-3182/6/4/045001 . ISSN 1748-3182 . PMID 22126741 . S2CID 41502774 .
- ^ Юрген Бертлинг (2012-05-15), Flectofin , архивировано из оригинала 2021-12-11 , извлеченного 2019-06-27
- ^ Кёрнер, а; Родился, л; Мадер, а; Sachse, R; Saffarian, S; Westermeier, as; Poppinga, S; Бишофф, м; Gresser, GT (2017-12-12). «Flectofold - биомиметическое соответствие устройством затенения для сложных свободных фасадов» . Умные материалы и конструкции . 27 (1): 017001. DOI : 10.1088/1361-665X/aa9c2f . ISSN 0964-1726 . S2CID 139146312 . [ Постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Биосинтетические гибридные материалы и бионаночастицы, редакторы: Александр Бокер, Патрик Ван Риджн, Королевское общество химии, Кембридж 2016, https://pubs.rsc.org/en/content/ebook/978-1-78262-210- 9
- ^ Jump up to: а беременный Wegst, Ulrike GK; Бай, Хао; Сайз, Эдуардо; Томсия, Антони П.; Ричи, Роберт О. (2014-10-26). «Структурные материалы с биоиндуацией». Природные материалы . 14 (1): 23–36. doi : 10.1038/nmat4089 . ISSN 1476-1122 . PMID 25344782 . S2CID 1400303 .
- ^ Launey, Maximilien E.; Buehler, Markus J.; Ричи, Роберт О. (июнь 2010 г.). «О механистическом происхождении вязкости в кости». Ежегодный обзор исследований материалов . 40 (1): 25–53. Bibcode : 2010anrms..40 ... 25L . Citeseerx 10.1.1.208.4831 . doi : 10.1146/annurev-matsci-070909-104427 . ISSN 1531-7331 . S2CID 6552812 .
- ^ Ван, Рижи; Гупта, Химадри С. (2011-08-04). «Механизмы деформации и перелома кости и неровного». Ежегодный обзор исследований материалов . 41 (1): 41–73. Bibcode : 2011Anrms..41 ... 41W . doi : 10.1146/annurev-matsci-062910-095806 . ISSN 1531-7331 .
- ^ Jump up to: а беременный Бидхенди, Амир Дж.; Лампрон, Оливье; Gosselin, Frédérick P.; Geitmann, Anja (декабрь 2023 г.). «Геометрия клеток регулирует перелом ткани» . Природная связь . 14 (1): 8275. Bibcode : 2023natco..14.8275b . doi : 10.1038/s41467-023-44075-4 . PMC 10719271 . PMID 38092784 .
- ^ Jump up to: а беременный Тонг-Сян, Сук-Квун, Ди Чжан. «Биоморфная минерализация: от биологии до материалов». Лаборатория штата ключа металлических композитов. Шанхай: Шанхайский университет Цзяотонг, ND 545-1000.
- ^ Девиль, Сильвен; Сайз, Эдуардо; Налла, Рави К.; Томсия, Антони П. (2006-01-27). «Замораживание как путь к созданию сложных композитов». Наука . 311 (5760): 515–518. Arxiv : 1710.04167 . Bibcode : 2006sci ... 311..515d . doi : 10.1126/science.1120937 . ISSN 0036-8075 . PMID 16439659 . S2CID 46118585 .
- ^ Мунк, E.; Лауни, я; Alsem, DH; Saiz, E.; Томсия, AP; Ritchie, RO (2008-12-05). «Жесткие, био-вдохновленные гибридные материалы» . Наука . 322 (5907): 1516–1520. Bibcode : 2008Sci ... 322.1516M . doi : 10.1126/science.1164865 . ISSN 0036-8075 . PMID 19056979 . S2CID 17009263 .
- ^ Лю, Цянь; Ты, фэн; Гао, ты; Лю, Шичао; Ян, Хайксия; Чжоу, Чжицан (февраль 2014 г.). «Изготовление новой совместной композиции SIC/2024AL с пластинкой микроструктурой и высокими механическими свойствами». Журнал сплавов и соединений . 585 : 146–153. doi : 10.1016/j.jallcom.2013.09.140 . ISSN 0925-8388 .
- ^ Рой, Сиддхартха; Буц, Бенджамин; Ваннер, Александр (апрель 2010 г.). «Эволюция повреждения и анизотропия на уровне домена в металлических/керамических композитах, демонстрирующих пластинчатые микроструктуры». Acta Materialia . 58 (7): 2300–2312. Bibcode : 2010ACMAT..58.2300R . doi : 10.1016/j.actamat.2009.12.015 . ISSN 1359-6454 .
- ^ Бувилль, Флориан; Мэйр, Эрик; Мейл, Сильвен; Ван де Муорт, Бертран; Стивенсон, Адам Дж.; Deville, Sylvain (2014-03-23). «Сильная, жесткая и жесткая керамика с биоиндуацией от хрупких избирателей». Природные материалы . 13 (5): 508–514. Arxiv : 1506.08979 . Bibcode : 2014natma..13..508b . doi : 10.1038/nmat3915 . ISSN 1476-1122 . PMID 24658117 . S2CID 205409702 .
- ^ Вильяр, Габриэль; Грэм, Александр Д.; Бэйли, Хаган (2013-04-05). «Тканевый печатный материал» . Наука . 340 (6128): 48–52. Bibcode : 2013sci ... 340 ... 48V . doi : 10.1126/science.1229495 . ISSN 0036-8075 . PMC 3750497 . PMID 23559243 .
- ^ Espinosa, Horacio D.; Juster, Allison L.; Латурт, Феликс Дж.; Loh, Owen Y.; Грегоар, Дэвид; Zavattieri, Pablo D. (2011-02-01). «Происхождение укрепления на уровне таблеток в оболочках ушко и трансляции в синтетические композитные материалы» . Природная связь . 2 (1): 173. Bibcode : 2011natco ... 2..173e . doi : 10.1038/ncomms1172 . ISSN 2041-1723 . PMID 21285951 .
- ^ Grunenenfelder, LK; Sushangpany, N.; Salinas, C.; Milliron, G.; Ягаги, н.; Эррера, с.; Evans-Lutteroddt, K.; Натт, ср; Zavattieri, P.; Chisailus, D. (2014-09-01). "БИО-ВСЕГДА-Устойчивый к удару в биопозицию" Композит " Acta Biomaterial 10 (9): 3997–4 Doi : 10.1016/ j.actbio.2014.03.0 ISSN 1742-7 PMID 24681369
- ^ Дас, Ратул; Ахмад, Заин; Наурузбайева, Джамиля; Мишра, Химаншу (13 мая 2020 г.). «Без биомиметическая суперомнифхобичность без покрытия» . Научные отчеты . 10 (1): 7934. Bibcode : 202020natsr..10.7934d . doi : 10.1038/s41598-020-64345-1 . ISSN 2045-2322 . PMC 7221082 . PMID 32404874 .
- ^ Studart, André R. (2016). «Аддитивное производство биологически вдохновленных материалами». Обзоры химического общества . 45 (2): 359–376. doi : 10.1039/c5cs00836k . ISSN 0306-0012 . PMID 26750617 . S2CID 3218518 .
- ^ Ислам, Мухаммед Камрул; Хейзелл, Пол Дж.; Escobedo, Juan P.; Ван, Хонгсу (июль 2021 г.). «Стратегии проектирования биомиметической брони для аддитивного производства: обзор» . Материалы и дизайн . 205 : 109730. DOI : 10.1016/j.matdes.2021.109730 .
- ^ Гу, Юньцин; Ю, Линжи; Мноупонец, Цзеганг; Ву, Денгао; Чжоу, Пейджян; Сюй, Моуз (2020-08-24). «Механические свойства и применение анализа паука шелкового бионического материала» . Электронные полимеры . 20 (1): 443–457. doi : 10.1515/epoly-2020-0049 . ISSN 2197-4586 . S2CID 221372172 .
- ^ Киллиан, Кристофер Э. (2010). «Самостоятельный механизм зуба морского ежа». Усовершенствованные функциональные материалы . 21 (4): 682–690. doi : 10.1002/adfm.201001546 . S2CID 96221597 .
- ^ Yao, y.; Ван, Q.; Ван, Х.; Zhang, B.; Чжао, C.; Wang, Z.; Сюй, Z.; Wu, y.; Huang, W.; Qian, P.-Y.; Чжан, XX (2013). «Биосвященные нанокомпозиты в раковинах раковины демонстрируют гигантский гистерезис электричества». Адвла Матер 25 (5): 711–718. Bibcode : 2013adm .... 25..711y . doi : 10.1002/adma.201202079 . PMID 23090938 . S2CID 205246425 .
- ^ Vanarse, Anup; Osseiran, Adam; Рассау, Александр (2016). «Обзор современных нейроморфных подходов для зрения, слуховых и обонятельных датчиков» . Границы в нейробиологии . 10 : 115. doi : 10.3389/fnins.2016.00115 . PMC 4809886 . PMID 27065784 .
- ^ Youngblood, Jeffrey P.; Sottos, Nancy R. (август 2008 г.). «Биоинспиренные материалы для самоочищения и самовосстановления» . Миссис Бюллетена . 33 (8): 732–741. doi : 10.1557/mrs2008.158 . ISSN 1938-1425 .
- ^ Тухи, Кэтлин С.; Sottos, Nancy R.; Льюис, Дженнифер А.; Мур, Джеффри С.; Уайт, Скотт Р. (2007-06-10). «Самовосстанавливающиеся материалы с микрососудистыми сетями». Природные материалы . 6 (8): 581–585. doi : 10.1038/nmat1934 . ISSN 1476-1122 . PMID 17558429 .
- ^ Фу, Фанфан; Чен, Чжуоюе; Чжао, Зе; Ван, Хуан; Шан, Луоран; Гу, Чжунзе; Zhao, Yuanjin (2017-06-06). «Био-вдохновленный самовосстанавливаемый структурный гидрогель» . Труды Национальной академии наук . 114 (23): 5900–5905. Bibcode : 2017pnas..114.5900f . doi : 10.1073/pnas.1703616114 . ISSN 0027-8424 . PMC 5468601 . PMID 28533368 .
- ^ Рэмпф, Маркус; Спек, Ольга; Спек, Томас; Luchsinger, Rolf H. (сентябрь 2011 г.). «Самопочищенные мембраны для надувных конструкций, вдохновленных быстрым процессом уплотнения раны, восхождения растений». Журнал Bionic Engineering . 8 (3): 242–250. doi : 10.1016/s1672-6529 (11) 60028-0 . ISSN 1672-6529 . S2CID 137853348 .
- ^ Юань, YC; Инь, Т.; Ронг, MZ; Чжан, MQ (2008). «Самоэлектрическое лечение в полимерах и полимерных композитах. Концепции, реализация и перспективы: обзор» . Экспресс -полимерные буквы . 2 (4): 238–250. doi : 10.3144/expresspolymlett.2008.29 .
- ^ Каммингс, Шон С.; Додо, Обед Дж.; Халл, Александр С.; Чжан, Боруи; Майерс, Камрин П.; Sparks, Jessica L.; Конколевич, Доминик (2020-03-13). «Количество или качество: всегда более сложные полимеры и эластомеры с большим количеством водородных связей?». ACS применял полимерные материалы . 2 (3): 1108–1113. doi : 10.1021/acsapm.9b01095 . S2CID 214391859 .
- ^ «Вдохновлен природой» . Sharklet Technologies Inc. 2010 . Получено 6 июня 2014 года .
- ^ Юань, Чжикин (15 ноября 2013 г.). «Новое изготовление сверхгидрофобной поверхности с очень похожей иерархической структурой листа лотоса на медном листе». Прикладная поверхностная наука . 285 : 205–210. Bibcode : 2013Apss..285..205y . doi : 10.1016/j.apsusc.2013.08.037 .
- ^ Ха, Донгун (25 июня 2010 г.). «Восстановление функций легких на уровне органов на чипе» . Наука . 328 (5986): 1662–1668. Bibcode : 2010sci ... 328.1662H . doi : 10.1126/science.1188302 . PMC 8335790 . PMID 20576885 . S2CID 11011310 .
- ^ Мэйзер, Матиас (12 июня 2014 г.). «Слои воздуха в воде под плавающим папоротником Сальвинии подвергаются воздействию колебаний давления» . Интегративная и сравнительная биология . 54 (6): 1001–1007. doi : 10.1093/icb/icu072 . PMID 24925548 .
- ^ Борно, Руба (21 сентября 2006 г.). «Приведение транспирации: проектирование, изготовление и характеристика биомиметических микроактаторов, управляемых поверхностным натяжением воды» (PDF) . Журнал микромеханики и микро сенгрингирования . 16 (11): 2375–2383. Bibcode : 2006jmimi..16.2375b . doi : 10.1088/0960-1317/16/11/018 . HDL : 2027.42/49048 . S2CID 2571529 .
- ^ Гаррод Р. (4 октября 2006 г.). «Имитируя спину стенокара для микроконденсации с использованием плазмахемических супергидрофобно-супергидрофильных поверхностей». Langmuir . 23 (2): 689–693. doi : 10.1021/la0610856 . PMID 17209621 .
- ^ "Shieldsquare Captcha" . iopscience.iop.org .
- ^ Баник, Арноб; Тан, Kwek-Tze (2020). «Динамические характеристики трения иерархической биомиметической поверхности, вдохновленная лягушками на ногах» . Усовершенствованные материалы интерфейсы . 7 (18): 2000987. DOI : 10.1002/Admi.202000987 . ISSN 2196-7350 . S2CID 225194802 .
- ^ SEO, Sungbaek; Дас, Саурабх; Zalicki, Piotr J.; Миршафиан, Рази; Эйзенбах, Клаус Д.; Израилахвили, Джейкоб Н.; Уэйт, Дж. Герберт; Ан, Б. Коллбе (2015-07-29). «Микрофазное поведение и усиление влажного кохезиона синтетических сополямпхолитов, вдохновленных белком мидий ноги» . Журнал Американского химического общества . 137 (29): 9214–9217. doi : 10.1021/jacs.5b03827 . ISSN 0002-7863 . PMID 26172268 . S2CID 207155810 .
- ^ Ан, Б. Коллбе; Дас, Саурабх; Линштадт, Роско; Кауфман, Яир; Мартинес-Родригес, Надин Р.; Миршафиан, Рази; Кессельман, Эллина; Талмон, Иешаяху; Lipshutz, Bruce H. (2015-10-19). «Высокопроизводительные клеев, вдохновленные мидией сниженной сложности» . Природная связь . 6 : 8663. Bibcode : 2015natco ... 6.8663a . doi : 10.1038/ncomms9663 . PMC 4667698 . PMID 26478273 .
- ^ "Гекковика" . Стэнфордский университет . Получено 17 июля 2014 года .
- ^ Тутея, Аниш; Чой, Wonjae; MA, Minglin; Мабри, Джозеф М.; Mazzella, Sarah A.; Ратледж, Грегори С.; МакКинли, Гарет Х.; Коэн, Роберт Э. (2007-12-07). «Проектирование суперолеофобных поверхностей» . Наука . 318 (5856): 1618–1622. Bibcode : 2007sci ... 318.1618t . doi : 10.1126/science.1148326 . ISSN 0036-8075 . PMID 18063796 . S2CID 36967067 .
- ^ Венцель, Роберт Н. (август 1936 г.). «Сопротивление твердых поверхностей к смачиванию водой» . Промышленная и инженерная химия . 28 (8): 988–994. doi : 10.1021/IE50320A024 . ISSN 0019-7866 .
- ^ Кэсси, Абд; Бакстер С. (1944). «Смачиваемость пористых поверхностей» . Труды общества Фарадея . 40 : 546. DOI : 10.1039/TF9444000546 . ISSN 0014-7672 .
- ^ Neinhuis, C (июнь 1997 г.). «Характеристика и распределение водоотталкивания, самоочищающихся поверхностей растений» . Анналы ботаники . 79 (6): 667–677. doi : 10.1006/anbo.1997.0400 .
- ^ Бартлот, W.; Neinhuis, C. (1997-04-30). «Чистота священного лотоса или убегание от загрязнения на биологических поверхностях» . Планта 202 (1): 1–8. Bibcode : 1997plant.202 .... 1b . doi : 10.1007/s004250050096 . ISSN 0032-0935 . S2CID 37872229 .
- ^ Тутея, Аниш; Чой, Wonjae; МакКинли, Гарет Х.; Коэн, Роберт Э.; Рубнер, Майкл Ф. (август 2008 г.). «Параметры дизайна для супергидрофобичности и суперолеофобности» . Миссис Бюллетена . 33 (8): 752–758. doi : 10.1557/mrs2008.161 . ISSN 0883-7694 . S2CID 138093919 .
- ^ Jump up to: а беременный Спек, Томас; Поппинга, Саймон; Спек, Ольга; Таубер, Фальк (2021-09-23). «Биологически активные системы жизненных материалов: изменение границ между живыми и техническими системами в антропоцене» . Антропоценовый обзор . 9 (2): 237–256. doi : 10.1177/20530196211039275 . ISSN 2053-0196 . S2CID 244195957 .
- ^ Виньолини, Сильвия; Рудалл, Паула Дж.; Роуленд, Алиса В.; Рид, Элисон; Мойруд, Эдвиг; Фаден, Роберт Б.; Baumberg, Джереми Дж.; Гловер, Беверли Дж.; Steiner, Ullrich (2012-09-25). «Цвет структурного структуры в фруктах Pollia» . Труды Национальной академии наук . 109 (39): 15712–15715. Bibcode : 2012pnas..10915712V . doi : 10.1073/pnas.1210105109 . ISSN 0027-8424 . PMC 3465391 . PMID 23019355 .
- ^ Думанли, AG; коровь, хм; Путешественник, E.; Baumberg, JJ; Steiner, U.; Viignini, Silvia (2014). <2TransLate> <4en> <2Li> Органист утихнет ряд «« перехватывает »« ») . ACS прикладывает Материалы и интерфейсы . 7 (15): 12302–12306. doi : 10,1021/AM501995S . PMC 425180 . PMID 25007291 .
- ^ Виньолини, Сильвия; Грегори, Томас; Колле, Матиас; Летбридж, Альфи; Мойруд, Эдвиг; Штайнер, Улрих; Гловер, Беверли Дж.; Вукусич, Петр; Рудалл, Паула Дж. (2016-11-01). «Структурный цвет из архитектуры геликоидальной клеточной стенки в фруктах Маргаритарии Нобилис» . Журнал интерфейса Королевского общества . 13 (124): 20160645. DOI : 10.1098/RSIF.2016.0645 . ISSN 1742-5689 . PMC 5134016 . PMID 28334698 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Виньолини, Сильвия; Мойруд, Эдвиг; Гловер, Беверли Дж.; Steiner, Ullrich (2013-10-06). «Анализ фотонных структур у растений» . Журнал интерфейса Королевского общества . 10 (87): 20130394. DOI : 10.1098/RSIF.2013.0394 . ISSN 1742-5689 . PMC 3758000 . PMID 23883949 .
- ^ Паркер, Ричард М.; Guidetti, Джулия; Williams, Cyan A.; Чжао, Тянхенг; Narkevicius, Aurimas; Виньолини, Сильвия; Frka-Petesic, Bruno (2017-12-18). «Самосборка нанокристаллов целлюлозы: иерархический дизайн визуального внешнего вида» (PDF) . Продвинутые материалы . 30 (19): 1704477. DOI : 10.1002/adma.201704477 . ISSN 0935-9648 . PMID 29250832 .
- ^ Чендлер, Крис Дж.; Уилтс, Бодо Д.; Виньолини, Сильвия; Броди, Джульетта; Штайнер, Улрих; Рудалл, Паула Дж.; Гловер, Беверли Дж.; Грегори, Томас; Уокер, Рэйчел Х. (2015-07-03). «Структурный цвет в хондрусе Crispus» . Научные отчеты . 5 (1): 11645. Bibcode : 2015natsr ... 511645c . doi : 10.1038/srep11645 . ISSN 2045-2322 . PMC 5155586 . PMID 26139470 .
- ^ Шредер, Томас Б.Х.; Хьючлинг, Джаред; Уилтс, Бодо Д.; Майер, Майкл (март 2018 г.). «Это не ошибка, это функция: функциональные материалы у насекомых» . Продвинутые материалы . 30 (19): 1705322. Bibcode : 2018Adm .... 3005322S . doi : 10.1002/adma.201705322 . HDL : 2027.42/143760 . PMID 29517829 .
- ^ Шенк, Франзиска; Уилтс, Бодо Д.; Ставанга, Докеле Г. (ноябрь 2013 г.). «Японский Жул -Жук: вызов художника». Bioinspiration & Biomimetics . 8 (4): 045002. BIBCODE : 2013BIBI .... 8D5002S . doi : 10.1088/1748-3182/8/4/045002 . PMID 24262911 . S2CID 41654298 .
- ^ Сиурик, Джулия; Якуччи, Джанни; Onelli, Olimpia D.; Холшер, Хендрик; Виньолини, Сильвия (22 февраля 2018 г.). «Вдохновленные биографией сетей с высоким рассеянием через полимерную фазовую разделение» . Усовершенствованные функциональные материалы . 28 (24): 1706901. DOI : 10.1002/ADFM.201706901 .
- ^ Айр, Джеймс (9 января 2013 г.). «Более яркие светодиоды, вдохновленные светлячками, эффективность увеличилась на 55%» . Чистая техническая техника . Получено 4 июня 2019 года .
- ^ Болл, Филипп (май 2012 г.). «Цветовые хитрости природы» . Scientific American . 306 (5): 74–79. Bibcode : 2012sciam.306e..74b . doi : 10.1038/Scientificamerican0512-74 (неактивный 2024-05-14). PMID 22550931 .
{{cite journal}}
: CS1 Maint: doi неактивен с мая 2024 года ( ссылка ) - ^ Песня, Бокванг; Йохансен, Виллад Эгде; Сигмунд, Оле; Шин, Юнг Х. (апрель 2017 г.). «Воспроизведение иерархии расстройства для отражаемого широкоугольного цветового отражения в стиле морфо» . Научные отчеты . 7 (1): 46023. BIBCODE : 2017NATSR ... 746023S . doi : 10.1038/srep46023 . PMC 5384085 . PMID 28387328 .
- ^ «Структурный синий: цветной переосмысление / открыть глобальный мир лексуса» . Discoverlexus.com . Получено 25 сентября 2018 года .
- ^ Кэти, Джим (7 января 2010 г.). «Природа знает лучше всего: чему обучают нас закуски, гекконы и термиты» . Qualcomm . Получено 24 августа 2015 года .
- ^ Черни-Сканьлон, Ксений (29 июля 2014 г.). «Семь тканей, вдохновленные природой: от листа лотоса до бабочек и акул» . Хранитель . Получено 23 ноября 2018 года .
- ^ SGRO, Донна. "О" . Донна Сгро . Получено 23 ноября 2018 года .
- ^ SGRO, Донна (9 августа 2012 г.). «Биомимикрия + модная практика» . Модный ранний форум, Национальная галерея Канберра. С. 61–70 . Получено 23 ноября 2018 года .
- ^ «Годовой отчет 2006» (PDF) . Тейджин Япония . Июль 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-11-23 . Получено 23 ноября 2018 года .
Morphotex, первое в мире структурно окрашенное волокно, оснащена структурой стека с несколькими десятками слоев нанопорядов полиэфирных и нейлоновых волокон с различными показателями преломления, способствуя контролю цвета с использованием оптической когерентной томографии. Структурный контроль означает, что одно волокно всегда будет показывать одинаковые цвета независимо от его местоположения.
- ^ "Morphotex" . Трансформация . 12 октября 2010 г. Получено 23 ноября 2018 года .
- ^ Ltd 2002-2017, Canon Europa NV и Canon Europe. «Структурное покрытие субволны» . Canon Professional Network . Архивировано из оригинала 2020-07-30 . Получено 2019-07-24 .
{{cite web}}
: CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Ltd 2002-2017, Canon Europa NV и Canon Europe. «Структурное покрытие субволны» . Canon Professional Network . Архивировано из оригинала 2020-07-30 . Получено 2019-07-24 .
{{cite web}}
: CS1 Maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Кулкарни, Амог; Сараф, Чинмай (декабрь 2019). «Обучение на природе: применение биомимикрии в технологии». Международная конференция IEEE Pune Section 2019 (Penecon) . IEEE. С. 1–6. doi : 10.1109/punecon46936.2019.9105797 . ISBN 978-1-7281-1924-3 Полем S2CID 219316015 .
- ^ Стивенсон, Джон (18 ноября 2020 г.). «Маленькие Финлеты на перьях совы указывают на меньший шум самолета» . Phys.org . Получено 20 ноября 2020 года .
- ^ Тиг, WR; Доухауэр, SL; Бейкер, SA; Haile, N.; Delaune, PB; Коновер, DM (май 2011 г.). «Управление выпасом влияет на растительность, биоту почвы и химические, физические и гидрологические свойства почвы в прерии высокой травы». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 141 (3–4): 310–322. Bibcode : 2011agee..141..310t . doi : 10.1016/j.agee.2011.03.009 .
- ^ Вебер, KT; Гохале, Б.С. (январь 2011 г.). «Влияние выпаса на содержание почвной воды в полуатгоровых пастбищах Юго-Восточного Айдахо» (PDF) . Журнал засушливых сред . 75 (5): 264–270. Bibcode : 2011Jaren..75..464W . doi : 10.1016/j.jaridenv.2010.12.009 . Получено 5 марта 2019 года .
- ^ Бриске, Дэвид Д.; Bestelmeyer, Brandon T.; Браун, Джоэл Р.; Fuhlendorf, Samuel D.; Уэйн Полли, Х. (октябрь 2013 г.). «Пэленский метод не может зеленых пустынь или обратного изменения климата» . Пастбищ . 35 (5): 72–74. doi : 10.2111/Rangelands-D-13-00044.1 . HDL : 10150/639967 .
- ^ Монбиот, Джордж (2014-08-04). «Ешьте больше мяса и сохраните мир: последнее неправдоподобное чудо сельского хозяйства» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Получено 2024-05-30 .
- ^ "Multi V 5 | VRF | Air Solution | Business | LG Global" . www.lg.com .
- ^ «Вентилятор | Кондиционер и охлаждение | Daikin Global» . www.daikin.com .
- ^ Jump up to: а беременный Johl, Jas (20 сентября 2019 г.). «Биомимикрия: 5 принципов проектирования безопасности из области клеточной биологии» . Середина .
- ^ Warson, Skipper Chong (2 января 2018 г.). «Глядя глубже в биомимикрику: как природа вдохновляет дизайн» . Середина .
- ^ Чен, Рик (2019-04-16). «Новые летающие роботы НАСА: Bee-Ining в космосе впервые» . НАСА . Архивировано из оригинала 2021-09-07 . Получено 2020-05-29 .
- ^ Градишар, Хелена; Джерала, Роман (3 февраля 2014 г.). «Самосборные бионаноструктуры: белки после свинца наноструктур ДНК» . Журнал нанобиотехнологий . 12 (1): 4. doi : 10.1186/1477-3155-12-4 . PMC 3938474 . PMID 24491139 .
- ^ Стегмайер, Томас; Линке, Майкл; Планк, Генрих (29 марта 2009 г.). «Бионика в текстиле: гибкая и полупрозрачная тепловая изоляция для солнечных тепловых применений». Фил. Транс. R. Soc. А 367 (1894): 1749–1758. BIBCODE : 2009RSPTA.367.1749S . doi : 10.1098/rsta.2009.0019 . PMID 19376769 . S2CID 17661840 .
- ^ Уилсон, С.Дж. Уилсон; Хатли, MC (1982). «Оптические свойства антирефекционных поверхностей« моли глаза »». Журнал современной оптики . 29 (7): 993–1009. Bibcode : 1982acopt..29..993w . doi : 10.1080/713820946 .
- ^ Шведская биомиметика: технология MMIST платформы, архивная 13 декабря 2013 года, на машине Wayback . Получено 3 июня 2012 года.
- ^ Дюджардин, Эрик; Пит, Чарли; Стаббс, Джеральд; Калвер, Джеймс Н.; Манн, Стивен (март 2003 г.). «Организация металлических наночастиц с использованием шаблонов вирусов табачной мозаики». Нано буквы . 3 (3): 413–417. Bibcode : 2003nanol ... 3..413d . doi : 10.1021/nl034004o .
- ^ Дуглас, Тревор; Янг, Марк (июнь 1999 г.). «Вирусные частицы как шаблоны для синтеза материалов». Продвинутые материалы . 11 (8): 679–681. Bibcode : 1999adm .... 11..679d . doi : 10.1002/(SICI) 1521-4095 (199906) 11: 8 <679 :: AID-ADMA679> 3.0.CO; 2-J .
- ^ Ямашита, Ичиро; Хаяси, Юнко; Хара, Масахико (сентябрь 2004 г.). «Биологический синтез однородных наночастиц CDSE с использованием клеточного белка, апоферритина». Химические письма . 33 (9): 1158–1159. doi : 10.1246/cl.2004.1158 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Benyus, JM (2001). Вместе пришел паук . Сьерра, 86 (4), 46–47.
- Hargroves, KD & Smith, MH (2006). Инновации, вдохновленные Nature Biomimicry . ЭКОС, (129), 27–28.
- Маршалл, А. (2009). Дикий дизайн: проект Ecomimicry , North Atlantic Books: Беркли.
- Пассино, Кевин М. (2004). Биомимикрия для оптимизации, управления и автоматизации. Спрингер.
- Pyper, W. (2006). Эмуляция природы: рост промышленной экологии . ЭКОС, (129), 22–26.
- Смит Дж. (2007). Это только естественно . Эколог, 37 (8), 52–55.
- Томпсон, Д'Арси В. , о росте и форме . Dover 1992 Перепечатка 1942 года 2 -е изд. (1 -е изд., 1917).
- Фогель С. (2000). Кошки лапы и катапульты: механические миры природы и людей . Нортон.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Биомиметика MIT
- Секс, липучка и биомимикрия с Джанин Бенис
- Джанин Беньюс: Биомимикрия в действии архивировал 2010-04-03 на The Wayback Machine от Ted 2009
- Дизайн по природе - National Geographic
- Майкл Павлин: Использование природы в архитектуре из TED 2010
- Роберт Полный показывает, как люди инженеры могут учиться на уловках животных от Ted 2002
- Fast Draw: Biomimicry от CBS News