Палео-вдохновение
Палеоинспирация — это сдвиг парадигмы , который заставляет ученых и дизайнеров черпать вдохновение из древних материалов (из искусства, археологии , естествознания или палеоокружающей среды) для разработки новых систем или процессов , особенно с целью обеспечения устойчивости .
Палео-вдохновение уже способствовало многочисленным применениям в таких разнообразных областях, как зеленая химия , разработка новых художественных материалов , композитных материалов , микроэлектроники и строительных материалов . [1]
Семантика и определения [ править ]
Хотя этот тип применения известен уже давно, сама концепция была придумана командами из Французского национального центра научных исследований , Массачусетского технологического института и Бернского университета прикладных наук из термина «Биоинспирация» . Они опубликовали свою концепцию в оригинальной статье, опубликованной в Интернете в 2017 году журналом Angewandte Chemie . [2]
Для обозначения соответствующих систем использовались разные названия, в частности: палеовдохновенная, [2] в духе антиквариата, [1] вдохновленный древностью [3] или археомиметический. [4] Использование этих разных названий иллюстрирует чрезвычайно большой временной разрыв между источниками вдохновения, от миллионов лет назад при рассмотрении палеонтологических систем и окаменелостей , до гораздо более поздних археологических или художественных материальных систем.
Искомая недвижимость [ править ]
Требуются особые физико-химические и механические свойства.
Они могут касаться внутренних свойств материалов, вдохновленных палео:
- долговечность (материалы, встречающиеся в определенных контекстах, устойчивые к изменениям в этих средах) и устойчивость к коррозии или изменениям
- электронные или магнитные свойства
- оптические свойства (особенно пигменты или красители, материалы, используемые для производства керамики) [5] )
Они также могут касаться процессов:
- процессы с низким потреблением энергии или ресурсов, с учетом химических процессов, способствующих устойчивому развитию
- мягкой химии процессы
Палео-подход [ править ]
Этот подход объединяет несколько ключевых этапов.
- Наблюдение : Эта фаза касается материалов, их свойств или производственных процессов (в частности, в отношении изучения операционных операций в археологии или истории техник, в частности художественных техник), а также процессов изменения (или даже работы, проведенные в экспериментальной тафономии ). Таким образом, это первый этап реверс-инжиниринга . Некоторые из этих исследований относятся к области антропологии . Как и в случае с биоинспирацией , этот этап является фундаментальным и основан на подходе, который благоприятствует творческому исследованию объектов с небольшим количеством предвзятых идей ( случайная прозорливость ). [6]
- Воссоздание: следует второй этап, направленный на упрощение материалов, систем и процессов с целью выявления фундаментальных механизмов, лежащих в основе наблюдаемых свойств. Этот этап требует перехода между синтезом упрощенных систем и характеристикой новых объектов исследования.
- Проектирование . Наконец, следует этап концепции или проектирования, касающийся материалов, систем или процессов и направленный на их конкретную реализацию для конкретных приложений.
Практическое применение [ править ]
строительные Экологичные материалы
Яркими примерами являются микроскопические исследования минеральных фаз, присутствующих в римских бетонах, с целью воспроизвести их долговечность в агрессивных средах, особенно в морской среде. [7]
Прочные красящие материалы [ править ]
Заметным открытием является выяснение атомной структуры синего майя , сложного пигмента, сочетающего глину с органическим красителем , что побудило команды производить пигменты других цветов, комбинируя глину с различными органическими красителями, такими как «фиолетовый майя». [8]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Новый взгляд на древние материалы вдохновляет на будущие инновации» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 20 ноября 2017 года . Проверено 08 февраля 2022 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бертран, Лоик; Жерве, Клэр; Масич, Адмир; Роббиола, Люк (2018). «Палео-системы: долговечность, устойчивость и замечательные свойства» . Angewandte Chemie, международное издание . 57 (25): 7288–7295. дои : 10.1002/anie.201709303 . ISSN 1521-3773 . ПМИД 29154403 . S2CID 205405638 .
- ^ Фабер, Кэтрин Т.; Касадио, Франческа ; Масич, Адмир; Роббиола, Люк; Уолтон, Марк (26 июля 2021 г.). «Оглядываясь назад, глядя вперед: материаловедение в искусстве, археологии и консервации произведений искусства» . Ежегодный обзор исследований материалов . 51 (1): 435–460. Бибкод : 2021AnRMS..51..435F . doi : 10.1146/annurev-matsci-080819-013103 . ISSN 1531-7331 . S2CID 235522737 .
- ^ Пауэлл, Девин; Сервис, Inside Science News. «Древние майя вдохновляют на создание современных красок, устойчивых к выцветанию» . физ.орг . Проверено 14 февраля 2022 г.
- ^ Скиау, Филипп; Гудо, Филипп (25 мая 2015 г.). «Керамика в искусстве и археологии: обзор материаловедческих аспектов» . Европейский физический журнал Б. 88 (5): 132. Бибкод : 2015EPJB...88..132S . дои : 10.1140/epjb/e2015-60253-8 . ISSN 1434-6028 . S2CID 18014681 .
- ^ Бертран, Лоик; Тури, Матье; Герио, Пьер; Анхайм, Этьен; Коэн, Серж (06 июля 2021 г.). «Расшифровка химического состава культурного наследия: определение свойств материала путем сочетания спектральной визуализации с анализом изображений» . Отчеты о химических исследованиях . 54 (13): 2823–2832. doi : 10.1021/acs.accounts.1c00063 . ISSN 0001-4842 . ПМИД 34143613 . S2CID 235481574 .
- ^ Пройсс, Пауль (4 июня 2013 г.). «Римский бетон с морской водой хранит секрет сокращения выбросов углерода» . Центр новостей . Проверено 14 февраля 2022 г.
- ^ Чжан, Юцзе; Чжан, Цзюньпин; Ван, Айцинь (2015). «Простое приготовление стабильного пигмента палыгорскит/метилвиолет@SiO2 «Майя Фиолетовый»» . Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 457 : 254–263. Бибкод : 2015JCIS..457..254Z . дои : 10.1016/j.jcis.2015.07.030 . ПМИД 26196708 .
