Дешифрирање природе…: епизода 1

Ми, садашња омладина, врло добро познајемо врсту савремене технологије која је данас присутна. Индустријализација и глобализација подарила нам је овај савремени свет. Ништа се не чини изван могућности, са широким спектром решења савремене технологије. Почели смо схватати потенцијал нашег додира једним прстом, који нам може донијети информације из било којег кута свијета, учинити да робот ради за нас, а шта не. Према подацима светске банке, медицина је такође била примерена расту, при чему је просечни животни век порастао са 55,35 у 1980. на 68,56 година у 2016. Перцепција и утицај различитих болести постепено су се мењали током година.

Постоји мрачнија страна свега и свега што често заборављамо да видимо. Ми, људска бића, који смо суштински разлог свих ових технолошких достигнућа, склони смо да игноришемо чињеницу да овај наш прелепи дом није само за данас, већ и за сутра. Настављамо да се развијамо и усавршавамо без одговора на питање од великог значаја; да ли желимо да будемо паразити који су заразили природу? Морамо успоставити симбиотски однос са нашим домом за одрживи развој.

"Завирите дубоко у природу и тада ћете све схватити боље", рекао је велики научник Алберт Ајнштајн. Природа која се развијала милионима година природном селекцијом нам помаже. Развило се као одрживо друштво. Узимање инспирације из природе може нам помоћи у дизајнирању ефикасних и поузданих система. Биомиметици се заснивају на овој идеји да ниједан модел не може бити бољи од природе. Биомиметици користе природу као крајњи модел, стандард и саветник. Ова реализација довела је до великог броја истраживања у овом домену.

Да ли смо познавали биомиметике раније? Да ли смо имали реализацију? Да, јесмо. Често смо га користили без нашег знања у свакодневном животу. Полазећи од облика сечива и сјекира инспирисаних из оштрих зуба појединих животиња, до Леонардо Да Винцијеве "летеће птице" инспирисане птицама и корњаче генерала Ии Сун-гина, ратног брода дизајнираног након корњаче, били смо изложени укусу биомиметици.

Извесни спектакуларни изуми прошлости су се временом претворили у уобичајене артефакте. Један од таквих изума је авион који су измислила браћа Вригхт инспирисан крилима летећих птица. Велцро, који је данас заузео своје место било где и свуда, такође се родио од човека који се након шетње шумом питао о семенку бурдока на свом капуту и ​​псу. Дакле, да ли први пут видимо биомиметике?

Ово модерно доба сведоци је многих истраживања биомиметике, али где проналазимо биомиметицију. Једна од главних тема истраживања у биомиметици је узимање инспирације за начин на који животиње контролирају своје тело и сензорне системе. То је довело до пораста броја иновација које се раде применом биомиметике у роботици и контроли. Шта још мислите да је заинтересовало истраживаче? Визија у природним организмима, специфичне карактеристике колагена - протеина који се налази у кожи и другим везивним ткивима, особине мишића и шта све не. Инспирајући огромно мноштво ствари око нас, ми људи смо иновирали у области материјала, полимера итд.

Јегуља

Једно од недавних истраживања у биомиметици је јегуља, бота инспирисана јегуљом. Развија га Цалеб Цхристиансон, дипломски студент на Калифорнијском универзитету у Сан Диегу. Развија се за помоћ у истраживању подводних организама без нарушавања његовог екосистема. Развијен помоћу вештачких мишића, бот је транспарентан и то му омогућава да се стапа са околином. Пасивно камуфлира, што спречава организме да се зацрвеље.

Недавни проналазак инспирисан мотивом Мадагаскарских комета (Дивљи свилени мољац) идентификован је са огромним потенцијалом да направи значајан утицај на поље биомедицине. Истражујући оптичка својства мољчеве свиле утврђено је да има изузетне способности да рефлектује сунчеву светлост и да преноси оптичке слике и сигнале. Истраживачи компаније Цолумбиа Енгинееринг развили су методу за спиновање вештачких влакана која опонашају својства свиле. Ово је отворило нови пут у истраживању биокомпатибилних материјала за пренос оптичких и сликовних сигнала у биомедицинским апликацијама.

Скенирање електронских микрографија од умјетних влакана емулирајући оптичка својства влакана кокосовог моља. Горњи ред: Попречни и уздужни пресеци синтетизованог влакна направљеног од регенериране свиле која садржи високу густину филаментних ваздушних празнина. Доњи ред: Одговарајуће слике ПВДФ (поливинилилиден дифлуорида) влакана које садрже високу густину филаментних празнина.

У једној од лабораторија за биомиметицију, лабораторији за биомиметицију у системима УЦ Беркелеи, ради се на пројекту Орнитхоптер. У овом роботу, како би се постигла снажна интелигенција за задатке попут претраживања и навигације у затвореном простору, маневарска способност орнитоптера је комбинована са приступом учења који даје минималне претпоставке о природи поремећаја и препрека. Летећи преклоп осигурава високу маневарску способност потребну за рад у делимично структурираном затвореном окружењу.

Координирано лансирање Орнитхоптера са шестерокутним роботом

Ми, људска бића, који смо природни организам, смислили смо врло занимљиву идеју. Зашто не опонашамо себе? Ова идеја о узимању инспирације од људи створила је многе изазовне области истраживања. Хуманоидна роботика је једно такво поље које је привукло значајну пажњу током претходних година и наставиће да игра средишњу улогу у истраживању роботике и у многим применама 21. века. Очекује се да ће ови роботи помоћи људима и помоћи човјеку током катастрофе. Наука и технологија довели су до развоја напредних хуманоидних мехатроничких система, обдарених сложеним сензорним моторним способностима и то је у великој мери помогло развоју хуманоидне роботике. Један од највећих изазова са којим се суочава ово поље је разумевање обраде информација и основних механизама људског мозга у суочавању са стварним ситуацијама.

Способност људског нервног система да самостално учи и реагује, ефикасно коришћење ресурса, координација, рефлекси и слично, неке су од карактеристика које могу да подстакну било који систем. То је довело до великог броја истраживања која су у биомиметици спроведена путем неурознаности.

Са истраживањима која одузимају дах која се одузимају, дугујемо пуно овом дивном нашем домаћину, природи. Ова природа, која никад не престаје да нас инспирише, тек треба да открије многе своје тајне и изненади нас. Будући да сам љубитељ природе, нестрпљив сам да отворим врата чудесном свету природних организама и њиховим тајнама, зар не? Наставили сте да пратите следећу епизоду да бисте дубоко ушли у свет неурона. До тада уживајте у природи, доводите у питање непознанице и разумејте мистерије!

РЕФЕРЕНЦЕ

хттпс://ввв.гоогле.цом/публицдата/екплоре?дс=д5бнцппјоф8ф9_&мет_и=сп_дин_ле00_ин&хл=ен&дл=ен

хттпс://енгинееринг.цолумбиа.еду/пресс-релеасес/цомет-мотх-фабриц

хттпс://ввв.сциенцедаили.цом/релеасес/2018/04/180426102906.хтм

хттпс://пеопле.еецс.беркелеи.еду/~ронф/Орнитхоптер/индек.хтмл

- Написала Арадхана Мохан Парватхи, чланица Спидер Р&Д