Nanoteknologi bruger også naturen som inspiration

Et af tidens helt hotte videnskabelige emner er uden tvivl nanoteknologi eller nanoscience. Nanoteknologi er jo som bekendt et interdisciplinært område, der beskæftiger sig med processer og strukturer i størrelsen 0.1 – 100 nm (en nanometer – nm- er 0.000000001 m). Mange processer og mekanismer i naturen foregår også i denne skala. Blandt andet er de fleste større organiske molekyler af samme størrelsesorden og det er derfor naturligt at nanoteknologer søger inspiration i naturen. På Nanovidensbanken – en online portal, drevet af iNANO Centeret ved Aarhus Universitet i samarbejde med Innovation Lab, med spændende nyheder om nanoteknologi – kan man også læse om biomimetik på nano-området. I artiklen Nano i vores hverdag omtales flere biomimetiske forskningsområder. Blandt andet Lotuseffekten som tidligere har været nævnt på denne blog , samt nanokrystallers irisciderende virkning på sommerfulgevinger. Desuden nævnes perlemor fra muslingeskaller som får dets ekstreme hårdhed fra krystallinske nano-strukturer i et kompositmateriale med biologiske molekyler I en anden artikel gennemgås de forskellige mekanismer i biologiske celler og hvordan disse kan inspirere til udviklingen af nanomaskiner. Nanovidensbanken vil også i fremtiden omtale biomimetik og den kan derfor varmt anbefales til alle med interesse for området. Et problem er dog, at ordet nano tit bruges som et plusord og anvendes i sammenhænge som reelt set ikke har meget med nanoteknologi at gøre. Nanovidensbanken ser ud til, stort set, at undgå denne faldgruppe. Dog ikke helt. Lotus-Effekten, der omtales på portalen, opstår hovedsageligt ved at vanddråber, pga af bladets ru overflade, ikke har megen adhesion til bladoverfladen. Men den ru overflade skyldes små strukturer med en størrelse på 1-2 mikrometer, alstå mindst 10 gange...

Biomimetik konference med dansk bidrag

I næste måned fra den 17 til den 19 marts afholdes konferencen ’Biological approaches for engineering’ på Southampton Universitetet i England. Hovedformålet med konferencen er at gøre ingeniører og virksomheder opmærksom på alle de spændende biologiske projekter med biomimetiske perspektiver. Desuden håber arrangøerne at nye samarbejde kan etableres og nye prioritetsområde inden for biomimetik kan identificeres. På konferencen deltager mange af de helt store navne inden for komparativ biomekanik og biomimetik så som Prof. Steven Vogel fra Duke Universitetet, Prof. Charlie Ellington fra Cambridge Universitetet, Prof. George Jeronimides fra Reading Universitetet og Prof. Julian Vincent fra Bath Universitetet. Men der er faktisk også en dansker blandt hovedtalerne. Prof. Axel Michelsen fra Syddansk Universitet holder et foredrag med titlen ’Strategies for directional hearing in animal and man’. Michelsen og hans gruppe har studeret hørelsen hos flagermus og fårekyllinger gennem mange år. De har især interesseret sig for hvordan dyrene retningsbestemmer lyde. Et emne som også er meget relevant for robot-teknologien. Læs mere om Prof. Michelsen og hans forskning her . Læs mere om konferencen...

Bionic Woman ikke Biomimetic Woman

På mandag sender TV3 første del af en ny action serie kaldet Bionic Woman, som er en genindspildning af en tidligere TV serie fra 70’erne. Plottet går kort fortalt ud på, at bartenderen Jamie kommer ud for en alvorlig bilulykke. Hun redder kun livet fordi hendes kæreste udfører en advanceret operation, som erstatter hendes ødelagte lemmer med advanceret mekaniske proteser. Hun får desuden kunstige organer, øjne og ører. Disse er imidlertid langt bedre end hendes oprindelige kropsdele og giver hende superkræfter, hvorefter hun bliver til Bionic Woman. Nu er der måske nogen der spørger hvad reklame for en amerikansk tv serie laver på en videnskabelig orienteret hjemmeside. Svaret ligger naturligvis i ordet bionic, hvorfra det danske ord bionik jo kommer. I TV-serien bruges det i sin engelsksprogede betydning, nemlig om mekaniske proteser eller forbedringer af den menneskelige krop. Det danske ord bionik bør også begrænses til at omhandle mekanisk proteser til medicinsk brug. I stedet bør vi ligesom på engelsk bruge ordet biomimetik (biomimetic) om det bredere videnskabelige felt, der omhandler al ny teknologi skabt ved hjælp af inspiration fra naturen. Det er jo derfor Jamie kaldes den bioniske kvinde og ikke den biomimetiske...

Bøger og anden litteratur om biomimetik

Det er ikke kun inden for antallet af patenter og videnskabelige artikler, at man ser en klar vækst for biomimetik i disse år. Der er efterhånden også ved at være en hel del engelsksprogede bøger om biomimetik på markedet. Inden for de seneste år er f.eks. udkommet. Robert Frenay, Pulse: How Nature Is Inspiring the Technology of the 21st Century, Little-Brown, December 2006. ISBN-13: 978-0316640510. Mike Hansell, Built by Animals: The Natural History of Animal Architecture,Oxford University Press, Oxford, 18 October 2007. ISBN-13: 978-0-19-920556-1. Philip Nelson, Biological Physics: energy, information, life (updated first edition), WH Freeman, 2008. ISBN-13: 978-0-716-79897-2. Lektor John Summerscales fra Plymouth Universitet i England har opstillet en god lille liste over biomimetik-litteratur til hans studerende. Men listen er nu også ganske brugbar for alle andre med interesse for biomimetik. Se listen...

Alternative anvendelsesområder for Lotus-Effekten

Forskerne bag opdagelsen af Lotus-Effekten med botanikeren Prof. Wilhelm Barthlott fra Bonn Universitet i spidsen, har skrevet en review artikel i tidsskriftet Bioinspiration & Biomimetics. I artiklen redegør de for, hvordan den ru hydrofobiske voksoverflade på visse blade bevirker, at støv og skidt fæstner sig til vanddråber og ikke til bladoverfladen. Den hydrofobiske overflade betyder samtidigt, at vanddråberne let skylles af bladet og derved renser det. Det er denne effekt som kendes og er patenteret under navnet Lotus-Effekten. I 1999 blev den første facademaling Lotusan fremstillet af Sto AG. Der er imidlertid mange andre anvendelsesmuligheder for Lotus-Effekten. Blandt andet har Degussa AG fremstillet en plastikbeholder der er dækket af hydrofobisk nanopartikel-støv. Hvis man opbevarer væsker i beholderen, er man altid sikker på at få hele væsken ud af beholderen uden at den mindste dråbe bliver tilbage og går til spilde. Planterne bruger dog også Lotus-Effekten til andre ting end til at holde sig rene med. Den gør det f. eks. også svært for svampe og bakterier at leve på overfladen. Dels fordi de risikerer at blive skyllet af, men hovedsageligt fordi den hydrofobiske effekt gør bladoverfladen meget tør og derfor ugunstig som levested. Tekniske prototyper har vist at overflader behandlet med Lotus-Effekten ikke behøver at blive behandlet med pesticider for at holde dem fri fra alger og svampe. Lotus-Effekten kan faktisk også benyttes under vandet fordi overfladen, som over vandet holder vand væk, under vandet trækker et beskyttende lag af luft med ned. Denne lille luftlomme kan dels beskytte mod muslinger og andet tilvækst (skibsskrog kræver ofte behandlinger med gift for at holde dem fri), dels give en mindre...