środa, 16 stycznia 2013

Cywilizacja zaklęta w naturze

Dziś zaczynam nowy cykl artykułów poświęconych natrze. Naturze ujętej w sposób nietypowy bo jako inspiracja dla odkryć, wynalazków lub udogodnień stworzonych ręką człowieka na podobieństwo świata przyrody. Być może nie wiecie ale istnieje ogromny dział nauki poświęcony temu zagadnieniu. To biomimetyka (od gr. bios – życie i mimesis – naśladować) - interdyscyplinarna nauka badająca budowę i zasady działania organizmów oraz ich adaptowanie w technice (zwłaszcza w automatyce) i budowie urządzeń technicznych na wzór organizmu. Bardziej znana pod nazwą bionika. Nazwę bionika - od połączenia biologii z techniką - wymyślił pod koniec lat 50. Jack E. Steele, major amerykańskich sił powietrznych. Niezależnie od terminologii, chodzi tu o jedno: wykorzystywanie wiedzy przyrodniczej do tworzenia nowych rozwiązań przydatnych w różnych dziedzinach naszego życia.

W kolejnych artykułach postaram się przedstawić wybrane przykłady bionicznych wynalazków, choć tak naprawdę wynalazkami nie są, tylko kopią pomysłów natury w służbie człowiekowi. Te znane i mniej znane przykłady opiszę po to aby, być może zainspirować najmłodszych miłośników nauki do poszukiwań w świecie przyrody niesamowitych wzorców nauki przyszłości.


Rzepy na psim ogonie


Syntetyczne rzepy to najsławniejszy przykład biomimetyki. Po raz pierwszy łopian który produkuje przemyślne kwiatostany przykuł uwagę pewnego szwajcarskiego inżyniera Georga de Mestrala.  Po spacerze ze swoim psem czyścił on futro zwierzęcia mozolnie wyplątując rzepy. Wtedy to bacznie się im przyjrzał i zastanowił, jak kule łopianu trzymają się futra. Zauważył że kwiatostany składają się z kuliście ułożonych drobnych, sztywnych haczyków, które bardzo łatwo przyczepiają się do sierści zwierząt. Zanim opatentował swój wynalazek minęło dziesięć lat.
Jak się okazało najtrudniejsze było wymyślenie systemu produkcji oraz dobranie odpowiedniego syntetycznego materiału na sztuczne rzepy. Co ciekawe łopian wykorzystuje wykształcone przez siebie haczykowate kwiatostany do rozsiewania swoich nasion a co za tym idzie pozyskiwania nowych terenów występowania. Zwierzęta które zostaną "złapane" przez rzep potrafią przenieść nasiona łopianu ukryte pod warstwą haczyków na wiele kilometrów. Łopian po takiej wędrówce zakiełkuje tylko wtedy gdy warunki będą przystępne dla rozwoju siewki. Ludzie wykorzystują syntetyczne rzepy zupełnie inaczej. Często rzepy wykorzystuje się w naszych ubraniach, obuwiu, torbach, plecakach jako mocowania. i silne zapięcia, które oprócz wytrzymałości dają się łatwo rozpiąć i zapiąć. Rzep syntetyczny jest tak mocny że znalazł  również zastosowanie w wymiennych tarczach ściernych do oscylacyjnych szlifierek drewna.biomimetyki. Po raz pierwszy łopian który produkuje te przemyślne kwiatostany przykuł uwagę pewnego szwajcarskiego inżyniera Georga de Mestrala.  Po spacerze ze swoim psem czyścił futro zwierzęcia mozolnie wyplątując rzepy. Wtedy to bacznie im się przyjrzał i zastanowił się jak kule łopianu trzymają się futra. Zauważył że kwiatostany składają się z kuliście ułożonych drobnych, sztywnych haczyków które bardzo łatwo przyczepiają się do sierści zwierząt. Zanim opatentował swój wynalazek minęło dziesięć lat. Jak się okazało najtrudniejsze było wymyślenie systemu produkcji oraz dobranie odpowiedniego syntetycznego materiału na sztuczne rzepy. Co ciekawe łopian wykorzystuje wykształcone przez siebie haczykowate kwiatostany do rozsiewania swoich nasion a co za tym idzie pozyskiwania nowych terenów występowania. Zwierzęta które zostaną złapane przez rzep potrafią przenieść nasiona łopianu ukryte pod warstwą haczyków na wiele kilometrów. Łopian po takiej wędrówce zakiełkuje tylko wtedy gdy warunki będą przystępne dla rozwoju siewki. Ludzie wykorzystują syntetyczne rzepy zupełnie inaczej. Często rzepy wykorzystuje się w naszych ubraniach, obuwiu, torbach, plecakach jako mocowania. i silne zapięcia, które oprócz wytrzymałości dają się łatwo rozpiąć i zapiąć. Rzep syntetyczny jest tak mocny że znalazł  również zastosowanie w wymiennych tarczach ściernych do oscylacyjnych szlifierek drewna.