Under påvirkning af biomimetik udvikler forskere biologisk nedbrydeligt materiale, der regenererer sig selv for at reparere brud. Det kan f.eks. Bruges på mekaniske dele
Forskere ved Arizona State University i USA har udviklet et materiale, der består af polymerer med en slags "formhukommelse" - dette biologisk nedbrydelige materiale efterligner den oprindelige form på det objekt, det er fastgjort til. Derefter inkorporeres sådanne polymerer i et fiberoptisk netværk (i stand til at detektere skader i visse materialer) for derefter at påføre termiske stimuli ved hjælp af en infrarød laser på det beskadigede område.
Den producerede varme stimulerer til gengæld stivnings- og regenereringsmekanismer. Hvis materialet er beskadiget, kan den selvhelende proces genoprette op til 96% af den oprindelige styrke. Ifølge forskerne genskaber systemet ikke de beskadigede forbindelser, men foretager en ombygning på bruddet og kommer så tæt som muligt på den oprindelige form. Dette materiale kan endda reducere behovet for konstant udskiftning eller reparation af beskadigede eller forringede materialer og strukturer og derved reducere omkostningerne.
Billede: polymer med "formhukommelse" i aktion. Den røde region angiver, hvor det fiberoptiske netværk handlede, hvilket stimulerer materialet til at antage dets oprindelige form.
Knogler fungerer
Videnskabelig forskning blev inspireret af biomimetik ved at "kopiere" funktion af knogler, som har kapacitet til at opdage skader, afbryde deres spredning og ved hjælp af visse celler at ombygge beskadigede knogler og regenerere dem. Cellerne, der bidrager til knogleomdannelse, er: osteoklaster, som genoptager og ombygger knoglevæv; og osteoblaster, der er ansvarlige for dannelsen af knoglevæv og nogle proteiner, der udgør knoglematrixen, såsom type I kollagen (bedre forstå funktionen i videoen nederst på siden).
En anden undersøgelse fra den samme institution kan hjælpe med udviklingen af "bone copy". Hun havde som objekt de mineraliserede kollagenfibre, som er nanostrukturelle blokke af stærkt konserverede knogler. Gennem en kombination af simulering af molekylær dynamik og også teoretisk analyse observerede forskerne, at den nanostrukturelle egenskab ved disse fibre giver dem høj styrke og evnen til at opretholde stor deformation. Som følge heraf er mineraliserede kollagenfibre i stand til at tåle mikro revner uden at forårsage nogen makroskopisk svigt i vævet, hvilket kan være afgørende for at muliggøre ombygning.
Materiel anvendelse
Hvis innovationen udvikler sig yderligere og består flere tests, kan den bruges i konstruktionen af stærke og lette materialer, som kan udsættes for en stor mængde stress, som forbindelser, der skal bruges til at erstatte knogler i produktionen af mekaniske dele og skabe nye materialer.
