Главная  Информация для покупателей  Новости науки  С помощью биомиметических материалов можно воспроизводить структуры природных объектов

С помощью биомиметических материалов можно воспроизводить структуры природных объектов

22 октября 2020


Учёные берут самые лучшие идеи для создания уникальных материалов и конструкций у природы — в её распоряжении находится множество уникальных видов растений и других природных объектов, которые обладают идеальными параметрами: прочностью, гармоничностью структуры, сечением, свойством самоподобия и др. Наноструктуры, принадлежащие природным объектам, позволяют синтезировать материалы, наделенные удивительными способностями. Например, наноструктура листа лотоса позволила создать гидрофобные покрытия и непромокаемые ткани.

Изучение природных структур привело человечество к созданию идеальных медицинских биомиметических материалов, которые успешно применяются для замены поврежденных тканей, хрящей и суставов в организме человека. Например, с помощью таких материалов можно синтезировать искусственную кожу, превосходно имитирующую человеческий кожный покров. Благодаря им также возможно создание имплантатов, подходящих организму по всем параметрам вместо замещаемых органов. После ряда наблюдений и экспериментов с клетками, выращенными в лабораторных биореакторах, ученые выделили ряд преимуществ биомиметических материалов: лучшая приживаемость, обеспечение стабильной работы после имплантации в организм, а также гораздо более низкая степень изнашиваемости благодаря прочной структуре.

Биомиметические материалы легли в основу создания адаптируемых конструкций, например, бронепластин, которые являются элементами бронежилетов, бронемашин и других бронированных объектов. Например, при создании бронежилетов учёные рассматривали конструкцию, которая способна остановить от случайной пули и при этом подлежит починке. Идею создания подобного материала ученые взяли у броненосцев, броня которых имеет сегментированное покрытие. Современные бронепластины после попадания пули покрываются трещинами, раскалываются и не подлежат дальнейшей починке. Однако в случае с сегментированным материалом повреждение будет наблюдаться лишь у того сегмента, в который попадет пуля. Поскольку остальные сегменты остаются целыми, бронепластина продолжает функционировать. К тому же при замене поврежденного сегмента уходит гораздо меньше средств и времени, так как не нужно создавать пластину с нуля. Ученые предлагают делать подобные сегменты из остеоморфных блоков — они позволят бронежилету быть жёстким, устойчивым к любым внешним воздействиям, но при этом дадут возможность человеку свободно передвигаться.

Биомиметика является мощным ответвлением в создании идеальных материалов малых масштабов, всё упирается лишь в методы архитектурирования. Благодаря изучению структуры объектов живой природы можно добиться создания биомиметических материалов методами аддитивного производства.

DDDDDDDNDNDNDDD

Другая информация
24 июня 2021
Ранний жизненный стресс приближает появление постоянных коренных зубов

Ученые исследовали область биологического созревания, которая ранее не рассматривалась в литературе о детских невзгодах: молярное прорезывание.

21 июня 2021
Ученые исследовали проблему дозирования вязкоупругих жидкостей

Свойство вязкоупругости приводит исследователей к осмысливанию таких проблем, как медленное разрушение жидких мостиков, их тягучесть и образование капель-спутников.

17 июня 2021
Ученые объяснили, как зрительный аппарат воспринимает 3D-форму и материал поверхностей

Предыдущие работы ученых рассматривали форму и восприятие материала зрительным аппаратом человека как вычислительно некорректные.

14 июня 2021
Реактивация памяти стимулирует обучение двигательным навыкам

Основываясь на механизмах реактивации памяти, ученые проверили, может ли кратковременная реактивация памяти стимулировать обучение двигательным навыкам.

11 июня 2021
В межзвездной среде обнаружен этаноламин

Все существующие клеточные мембраны состоят из фосфолипидов, однако природа первых мембран и происхождение первых фосфолипидов остается неизвестной.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!