Biomimekry

Biomemetikk eller biomimekry (gr. bios - liv; mimesis - imitering) er bruk og etterligning (imitering) eller kopiering av løsninger og metoder utviklet i biologiske systemer gjennom evolusjonen, og som nå blir anvendt i tekniske løsninger på praktiske problemer innen teknologi og innovasjon (bionikk).  Bioinspirert teknologi. Bioherming.  

Eksempler på biomimetikk er borrelåsen fra frøspredningsmekanismen hos borre (Arctium sp.).

Borre

Prinnsippet bak borrelån hvor kroker hekter seg fast i tråder og brukes til å holde sammen klesplagg og remmer. Forsøk gjerne med en ullgenser for å vise prinsippet. 

Leonardo da Vinci (1452-1519) tegnet forslag til en flymaskin basert på vingen til fugl eller flaggermus. Imidlertid fant man ut at det var bedre å bruke vingen til glideflukt, istedet for å slå dem opp og ned slik som hos fuglene. De fire vingene hos øyenstikker innen aerodynamikk hos fly og droner. Vingen hos fugl for flyving, og en ekstra liten fjær som hindrer steiling.  Flyteknikk fra frøspredning via samara eller pappus. , og hvordan naturen anvender Bernoullieffekt og Magnus-effekt for å gi løft.

Vokslag på blad til å konstruere hydrofobe overflater med Lotus-effekt. Nanostrukturer i proteiner og vokslag.

Vanndråper på hydrofob bladoverflate

Vanndråper på en hydrofob bladoverflate, hvor vanndråpene preller av og eventuelt renner ned en dryppspiss. 

Kunstig fotosyntese. Lysabsorbsjon i klorofyll som modell for mer effektive solcellepaneler.

Fyllotaksis og optimal plassering av solcellepaneler i flere lag.

Overflatemikrostruktur på fisk eller hai som gir mer laminær strøm og mindre turbulens slik at man raskere beveger seg gjennom vann. Overflatestruktur på frukt eller frø.

Bioroboter konstruert hvordan dyr beveger seg.

Luftventillasjon og lufting i bygnninger basert termitt-tuer, gjennomlufting av rotstokk fra fjorårets takrør på oversvømt jord, samt gjennomlufting i rotstokken hos vannliljer drevet av trykkforskjeller og Venturi-effekt, med reduksjon i trykk når luft eller vann passerer en innsnevring  Fordampning av vann av vann gir økt trykk

Porøst materiale for å tiltrekke seg vann fra overflaten på luftrøtter (velamen) hos epifyttiske orkideer.

Elastisk deformasjonsprinsipper,styrke og stivhet av plantedeler som blad, stengler og stammer som blir utsatt for vind eller trykk. Struktur og styrke i materialer, prinsipp for styrken i  H-bjelke for plassering av styrkevev i planter, styrkevev plassert i en ytre ring, jfr oppbygning av bambus, beinvev, perlemorskjell, fleksibilitet, stivhet. Fiberstruktur med organisering av cellulosefibre i celleveggen hos planter. Heksagonal struktur i oppbygging av larvekammere hos veps eller bier.

Heksagonale larvekammere

Arkitektur og sekskantede (Heksagonale) ynglekammere hos bier. Topologi fra naturen. 

Klebrig fluefanger og soldogg (Drosera).

Soldogg med klebrige dråper

Klebrige dråper på soldogg som insekter klistrer seg fast i. Prinsippet bak klebrig fluepapir og fluefanger.

Selvsliping av tenner hos gnagere, som modell for å lage mekanisk utstyr med skarp egg.

Edderkopptråd som modell for kevlar og skuddsikre vester.

Edderkopspinn

Edderkoppspinn.

Festemekanismer på enden av beina til underlaget hos insekter, edderkopper, gekkoer og frosker. Byssustrådene hos blåskjell som fester den til underlaget.  Adhesjon hvordan bein til amfibier kan feste seg til underlaget under vann. Hvordan reptiler og insekter har bein med hår eller puter som kan feste dem i et tak hvor de går med beina opp

Spraymekanismen hos maur som spruter ut maursyre, eller spray av gift- og luftstoffer fra teger, e.g. bærteger og  Bombardierbille.

Karbonfangst basert på fotosyntese hos planter, alger, og blågrønnbakterier. 

Lysabsorbsjon i blader anvendt i lysabsobsjon i solcellepaneler. 

Syntetisk biologi. 

Aerodynamikk og strømlinjeform spisst fuglenebb eller sverdfisk.

Kenguru hvor lagret energi fra landing etter et hopp kan anvendes til neste hopp.

Selvreparasjon ut fra koagulering av blod, samt proteiner i silvev som tetter lekkasjer. 

Bioinspirert datamaskinteknikk med teori fra nevrale nettverk anvendt innen kunstig intelligens (AI) i læring fra samvirke mellom nerveceller.

Grønn fasade som gir avkjøling når planter fordamper vann.

Strukturfarger fra mikrostrukturer og celler. Pollia condensata i familien Commelinaceae har frukt med metallisk sterk blå skinnende farge laget ved struktur (iridens), og fargen skyldes ikke pigmenter.   Lignende hos bærene til Margaritaria nobilis. Strukturfarger skyldes ikke pigmenter med hvordan delvis lysgjennomskinnelig (transparent) materiale har plassert molekyler og celler, slekten Morpho-sommerfugl. Strukturfarger fra celler kalt iridosomer Elaecarpus angustifolius frukt med iridosomer. Braggrefleksjon, speilrefleksjon, diffraksjon, interferensfilterprinsipp. Strukturfarger skyldes ikke pigmenter med hvordan delvis lysgjennomskinnelig (transparent) materiale har plassert molekyler og celler, Slekten Morpho-sommerfugl. Når lys passerer grensen mellom to gjennomsiktige objekter med forskjellig brytningsindeks gir det refleksjon (i reflektorceller) og lysbrytning, speilrefleksjon fra en glinsende celleoverflate og diffus refleksjon som skyldes mikrostrukturer. Dispersjon og spredning i partikler Antirefleksbelegg for å reduser refleksjon interferens som opphever hverandre  tynnfilm.

Hos blekksprut er iridisens og endring av fargemønster en del av kommunikasjon og forsvar. Kromatofororganer  i form av iridiocyter, iridiforer eller iridosomer inneholder spesielle proteiner kalt reflektiner. Cellene (leukosomer) kan inneholde gjennomsiktige platelignende strukturer (reflektosomer)  med forskjellig brytningsindeks  som gir refleksjon, brytning og interferens. 

Tilbake til hovedside

Publisert 7. jan. 2020 10:52 - Sist endret 22. nov. 2020 15:38