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
25 февраля 2021
Найдена «ахиллесова пята» бактерии, вызывающей болезнь Крона

Палочки отлично справляются с атаками иммунной системы человека, выживая в макрофагах за счет имеющегося у них гена PduC.

22 февраля 2021
В Солнечной системе обнаружен самый дальний объект FarFarOut

Объект 2018 AG37 находится от Солнца на расстоянии 132 а.е. Он имеет крайне вытянутую орбиту, год на нём длится около тысячи земных лет.

18 февраля 2021
Жидкие кристаллы приобрели свойство самоорганизации при нагревании

При нагревании жидкие кристаллы обычного типа теряют свою структуру, поэтому пытаются самоорганизоваться на более высоких стадиях, ища более выгодное состояние симметрии.

15 февраля 2021
Переработанный бетон упрочнили с помощью измельченных автомобильных шин

Получился материал, который хоть и уступает стандартному новому бетону, всё же является достаточно прочным и поэтому применимым для определенных целей.

11 февраля 2021
С помощью солнечного света удалось получить прозрачную древесину

Ученые заполнили структуру древесного материала раствором квантовых точек и получили гибкий светящийся материал.

Вся информация


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