Биомиметика это: Что такое биомиметика?. Cleandex

Номер выпуска: 

Абсолютный номер: 

Разница между бионикой и биомиметикой (Технологии)

Бионика и биомиметика — это два термина, относящихся к дисциплине биомимики. Биомимикрия происходит от двух греческих слов; «био» означает природу, а «мимесис» означает подражание. Это относится к разработке новой системы для решения человеческих проблем путем подражания природе или получения вдохновения от естественного замысла или процесса. Бионика и биомиметика обычно рассматриваются как синонимы, поскольку имеют одинаковое значение. Однако ключевое различие между бионика и биомиметика это их происхождение. Термин бионика был впервые введен в 1960 году; за ним последовал термин биомиметика, который был введен в 1969 году. Эти два термина широко используются в современных научных исследованиях для создания совершенных систем, которые можно сопоставить с естественными системами. Эти слова довольно популярны, особенно в области материаловедения и нанотехнологий. Дальнейшие детали относительно этих двух терминов будут обсуждаться в этой статье..

Что такое бионика?

Термин «бионика» впервые появился на симпозиуме ВВС США в 1960 году. Он был введен человеком по имени Джек Стил. Бионика определяется как развитие современной системы или набора функций, основанных на аналогичной системе, которая существует в природе. Современная система, таким образом, представляет характеристики естественной системы.

Липучка была вдохновлена ​​крошечными крючками, найденными на поверхности боров.

Термин «биомиметик» был впервые введен Отто Шмиттом в 1969 году. Он определил его как процесс имитации образования, структуры или функции биологически произведенного вещества или материала для производства или синтеза искусственного продукта. Это явление может быть применено к структурам, механизмам, процессам или функциям. Развитие биомиметики считается инновационным двигателем и становится популярным не только в высокотехнологичных отраслях, но и во многих традиционных отраслях. Согласно литературным источникам, разработка материалов является самой большой и популярной областью биомиметической дисциплины. Многие виды исследований были проведены для производства интеллектуальных материалов, модификаторов поверхности, нанокомпозитов и т. Д. С использованием биомимики. Нанотехнология — это еще одна область, в которой биомиметика используется в качестве инструмента для инноваций в новых приложениях. Биомиметика также стала двигателем устойчивости, поскольку она помогает генерировать многие устойчивые технологии посредством изучения устойчивости с натуры. Биомиметики можно условно разделить на три категории; (а) форма и функции, (б) биоцибернетика, сенсорная техника и робототехника, и (в) нано биомиметики.

Биомимикрия Филлотакси Тауэрс

В чем разница между бионикой и биомиметикой?

Определение

Бионика: Бионика — это развитие современной системы или набора функций, основанных на аналогичной системе, которая существует в природе.

Biomimetics: Биомиметика — это процесс, имитирующий образование, структуру или функцию биологически производимого вещества или материала с целью производства или синтеза искусственного продукта. .

происхождения

Бионика: Бионика была введена в 1960 году Джеком Стилом.

Biomimetics: Биомиметика была введена в 1969 году Отто Шмиттом.

Ссылки:

Cohen, Y. H. & Reich, Y. (2016). Биомиметический метод проектирования для инноваций и устойчивого развития. S.l .: Springer.

прогнозирование будущего науки, техники и медицины

Область биомиметики

Люди сильно повлияли на природу с индустриализацией и добычей ресурсов; однако биомиметика может помочь избежать этого паттерна. Биомиметика выходит за рамки простого использования природных свойств в качестве основы для инноваций новых продуктов. Такие продукты могут быть разработаны для использования в общей промышленности, а также для обеспечения удобства человека в областях химии, биологии, архитектуры, машиностроения, медицины и биомедицинской инженерии ().Такие симбиотические отношения играют решающую роль в сосуществовании человека с природой, и масштабы их применения могут быть безграничными. Поэтому очень важно понимать эти области и примеры для каждой из них. ^{1 , 3}

Область применения в биомиметике.

История биомиметики и методов исследования

История биомиметики

Легко найти в повседневной жизни и часто использовать без нашего ведома, биомиметика представляет собой обширную область с долгой историей.От ножей и топоров, вдохновленных зубными структурами вымерших животных, до самых прочных передовых углеродных наноматериалов, биоинженерия всегда развивалась вместе с историей человечества.

Работа Леонардо да Винчи (1452–1519) является фундаментальным примером биомимикрии. Он разработал «летающую машину», вдохновленную птицей. ⁴ На Дальнем Востоке генерал Ли Сун-син построил корабль-черепаху, военный корабль, созданный по образцу черепахи, для борьбы с японскими рейдерами во время вторжений. ⁵ Братья Райт (1867–1948) обратили внимание на крылья орлов и в 1903 году создали самолет с двигателем, на котором впервые удалось совершить полет человеку.В течение следующего столетия самолет стал быстрее, стабильнее и аэродинамичнее. ^{6 , 7} Шмитт был первым, кто ввел термин биомиметика в 1957 году, и он объявил поворотным моментом для биологии и технологии. ⁸ Джек Э. Стил из НАСА, придумавший слово «бионика» в 1960 году, также первым использовал слово «биомиметика» в статье 1969 года, что привело к добавлению этого термина в словарь в 1974 году. В 1997 году Джанин М. Бенюс опубликовала свою книгу «Биомимикрия », в которой подчеркивается, что биомимикрия прокладывает путь к новой эре технологического развития, извлекая уроки из природы в качестве основы для продуктов, а не просто используя ее в качестве сырья (). ¹ Джанин Беньюс и другие пошли еще дальше и организовали социальное предприятие под названием «Биомимикрия 3.8» для обмена идеями и концепциями биомимикрии и биомиметики, а также для объединения междисциплинарных исследователей, ученых, художников, инженеров, бизнес-лидеров и заинтересованных сторон.

Таксономия биомимикрии, классифицирующая исследовательские интересы в области биомиметики.

Примечание: Переиздано с разрешения Springer Science and Business Media, из Biologically Inspired Design: Computational Methods and Tools, Goel AK, McAdams DA, Stone RB, editors, © Springer-Verlag London 2014; разрешение передано через Copyright Clearance Center, Inc. ¹¹

Методы исследования биомиметики

Базовый метод исследования биомиметики состоит из шести этапов, которые можно использовать для применения биомиметики к дизайну, продуктам, услугам и сельскому хозяйству. ²

Подобно липкому веществу, обнаруженному в лапах гекконов, ^{3 , 9 , 10} функциональные возможности биологически вдохновленного дизайна следует исследовать, а не просто применять организмом. Хотя открытие или объединение инновационных технологий имеет решающее значение для увеличения прибыли, простая творческая дизайнерская идея может обеспечить большее удобство для жизни человека.

Должны быть установлены функция организма, принципы, на которых эта функция достигается, и взаимосвязь между ними. Знания и применение различных материалов необходимо накапливать посредством исследований и составления баз данных. Взаимосвязь между структурой и функцией обычно исходит из структуры поверхности, которую можно наблюдать с помощью метода сканирующей электронной микроскопии.Эти тонкие структуры играют важную роль в организме и считаются первым шагом к биомиметике. Американские исследователи используют таксономию биомимикрии в качестве практической базы данных ().

Самая большая проблема, стоящая перед биомиметикой, состоит в том, чтобы определить, как функционируют нано- и микроструктуры в их отношениях с организмом и окружающей средой, особенно если они еще не полностью изучены. ² Следующим шагом в биомиметических исследованиях является поиск существенных примеров путем интеграции биологии, естествознания и материаловедения.

Выявление различных функциональных и экологических механизмов адаптации организмов и их конструкция с минимальным потреблением энергии является следующим направлением исследований. ² Успешным примером этого является антибликовое покрытие, вдохновленное структурами с длиной волны 200 нм, отражающими лучи видимого света из глаза мотылька. ^{2 , 12 , 13} Природа новых биомиметических материалов заключается в открытии иерархических структур и соответствующих им функций для преобразования их во что-то, что мы можем использовать.

Сочетание недавно открытых материалов с биомиметическими исследованиями станет ключом к пониманию их применения и ограничений. ² Сначала необходимо понять морфологическое и функциональное использование нового материала, а также плюсы и минусы биомиметики, а также распутать результаты их комбинации. На этих фронтах ведутся активные исследования, но добиться прогресса в этих областях на самом деле сложно.

Определенная структура и функция биологического материала становятся источником инноваций для разработки нового материала, возможно обеспечивая связи с другими материалами. ² Структура и функции уже известных материалов проходят испытания и оценки, которые помогают им трансформироваться и превращаться в новые материалы. Объединив их с современными достижениями в области медицины, химии и нанотехнологий, мы можем найти новые полезные свойства, которые могут принести пользу человеческой жизни.

Примеры биомиметиков в промышленности

Липучка

Название «липучка», обычная застежка-липучка, происходит от французских слов «бархат», «велюр», и «крючок», «вязание крючком». ¹⁴ В начале 1940-х годов швейцарский инженер Жорж де Мастраль заметил тенденцию плодов репейника ( Xanthium strumarium ) прилипать к собачьей шерсти и с помощью микроскопа наблюдал крючки на плодах, которые прикрепляются к шерсти животных. Он обнаружил, что эллиптический плод длиной 1 см имеет плотно расположенные крючкообразные выросты. Они прикреплялись к одежде людей или волосам животных, позволяя семенам широко распространяться. Вдохновленный этим заусенцем, де Мастраль использовал нейлон для создания застежек-липучек.Для повышения клеящих свойств липучка состоит из полосы с круглыми петлями и полосы с заусенцами-крючками. Благодаря небольшой площади поверхности липучки обладают исключительной адгезионной способностью и широко используются в качестве простой и практичной замены пуговиц или крючков в одежде и обуви. ^{14 – 18}

Самолет

Появление самолетов осуществило давнюю мечту человечества о полетах, но это также был революционный вид транспорта. Основная конструкция крыльев самолетов состоит из изогнутых поверхностей разного размера в верхней и нижней частях крыла, которые создают гидродинамические силы, объясняемые эффектом Бернулли.Благодаря этой гидродинамической структуре скорость воздушного потока выше в верхней части крыльев и медленнее в нижней части крыльев. Более высокое давление в нижней части крыльев и скорость самолета позволяют летать 100-тонному самолету. Это был принцип, который привел братьев Райт к успеху в их первом полете, а также результат многолетних биомиметических исследований структуры и конструкции крыльев птиц и их перьев. Помимо отдельных птиц, стая диких гусей летит в V-образном строю, создавая восходящий поток воздуха, позволяющий тем, кто летит сзади, летать с меньшими усилиями. ^{19 , 20} Французская авиационная компания AIRBUS использует эти принципы при проектировании своих самолетов. Кроме того, птицы, которые летают на короткие и большие расстояния, имеют разные перья и форму. Эти идеи были использованы для проектирования самолетов, которые должны преодолевать более короткие и более длинные расстояния по-разному. ^{21 , 22}

Автомобили

За последнее десятилетие автомобильный дизайн оказал влияние не только на внешний вид автомобилей, но и на их функции. ^{23 – 25} Экономичные и энергоэффективные аспекты биомиметики были приняты в автомобилях, что продемонстрировал прототип бионического концептуального автомобиля DaimlerChrysler ().

Прототип бионического автомобиля DaimlerChrysler ( D ), вдохновленный коробчатой ​​рыбой ( A ), структурой скелета иглобрюха, адаптированной для проектирования транспортных средств ( C ) и узорами роста деревьев ( B ).

Примечание: Переиздано с разрешения Springer Science and Business Media от Bannasch RB.Руководство по технологиям. Springer;2009:178–183, © Copyright 2009; разрешение передано через Copyright Clearance Center, Inc. ²⁸

Внешний вид этого автомобиля основан на форме кузовка (), что делает его устойчивым и аэродинамическим. Базовая конструкция этого автомобиля состоит из большого внешнего вида и маленьких колес, а конструкция была оценена с помощью компьютерного моделирования для достижения минимальной концентрации напряжений. Этот автомобиль имеет средний расход топлива 70 миль/гал (23 км/л) и максимальную скорость 190 км/ч, что делает его более экономичным, чем любой другой существующий автомобиль (). ^{26 , 27}

Передняя часть японского сверхскоростного пассажирского экспресса была вдохновлена ​​клювом зимородка, так что звуковой удар, когда поезд выходит из туннеля, и сопротивление воздуха могут быть сведены к минимуму, а ускорение и энергоэффективность могут быть увеличены . ^{29 , 30} Эта идея была взята из наблюдения, что зимородок во время охоты ныряет перпендикулярно поверхности воды, вызывая минимальное разбрызгивание. Поскольку он имитировал закругленный клюв зимородка, Синкансэн также стал известен как поезд-пуля.Другим примером является SkinzWraps, фильм, вдохновленный микровыступами на коже акулы для отпугивания микробов (). Использование SkinzWraps в автомобилях снизило загрязнение автомобиля и повысило эффективность использования топлива на 18–20%. Он также применяется к купальникам, что дает лучшие результаты для спортсменов. ^{4 , 31}

СЭМ-изображения, иллюстрирующие изменение формы кожных зубцов на поверхности тела Scyliorhinus canicula .

Примечание: © IOP Publishing.Воспроизведено с разрешения Салливана Т., Ригана Ф. Характеристика, репликация и тестирование кожных зубцов Scyliorhinus canicula на наличие физических механизмов предотвращения биологического обрастания. Биоинспирация и биомиметика . 2011;6(4):046001, doi: 10.1088/1748-3182/6/4/046001. Все права защищены. ³²

Сокращение: СЭМ, сканирующая электронная микроскопия.

Архитектура

Биомимикрия имеет самую долгую историю применения в архитектуре.Предыдущие биомиметические технологии используются по сей день и будут развиваться дальше. Наиболее ярким примером биомиметической архитектуры является гнездо термитов высотой 6 м на африканских пастбищах. Эти гнезда построены из почвы, коры деревьев, песка и слюны термитов, но они прочнее бетона. ^{32 – 34}

Термиты чрезвычайно чувствительны к теплу, так как живут группами более 2 миллионов особей. Даже когда внешняя температура достигает 40°C, в гнездах сохраняется внутренняя температура 30°C.Хотя кажется, что термиты разработали эту систему только из-за своей чувствительности к внешним раздражителям, она более эффективна для поддержания температуры, чем любые системы вентиляции, отопления и охлаждения, созданные человеком. ³⁵

Майк Пирс из Зимбабве обратил внимание на эти характеристики гнезд термитов и построил Истгейт-центр, первое в мире полностью естественное охлаждающее сооружение, в столице Зимбабве, Хараре (). В этом здании есть отверстия на крыше и нижних этажах для естественной вентиляции, подобно тому, как это делает гнездо термитов.Горячий воздух выходит через крышу, а приток холодного воздуха снизу вентилирует здание. Следовательно, уровень энергопотребления этого здания составляет <10%, а внутренняя температура 24°C поддерживается даже тогда, когда внешняя температура выше 38°C. ^{35 – 37}

Здание Истгейт в Хараре, Зимбабве, адаптированное под дизайн гнезд термитов.

Примечания: Построенное здание на основе конструкции гнезда термитов ( A ) и внутренней конструкции и воздушного потока гнезда термитов ( B ).© John Wiley and Sons 2010. Воспроизведено с разрешения John Wiley and Sons, из французского JR, Ahmed BM. Задача биомиметического проектирования углеродно-нейтральных зданий с использованием термитной инженерии. Наука о насекомых . 2010;17(2):154–162. ³⁷

Кроме того, театр Эспланада (Майкл Уилфорд и партнеры, DP Architects) в Сингапуре имеет уникальный внешний вид, напоминающий глаза мухи или поверхность плода дуриана. Более 2000 алюминиевых выступов покрывают наружные стеклянные стены, каждый из которых создает тень для каждой стеклянной стены театра Эспланада в форме оранжереи. В результате театр имеет уникальный внешний вид, но при этом очень практичен. ³⁸

Антиотражающие покрытия

Арефлексия — это явление, наблюдаемое в глазах мотылька, которые отражают все длины волн света за пределами видимого спектра света, блокируя их. Выступы на глазах мотыльков, расположенные с интервалом в 200 нм, поглощают большинство видимых световых лучей, поскольку они короче большинства длин волн света. Преломление световых лучей, попадающих в глаза, увеличивается, что значительно снижает отражение.Это позволяет мотыльку избегать хищников и видеть добычу в темноте. Эта технология используется не только в военных целях, но и для светодиодов солнечных батарей. ¹²

Высокопрочные углеродные нанотрубки

Мидии не отделяются легко от камней даже при ударе мощных волн, потому что они обладают высокой адгезионной прочностью, которая обусловлена ​​бисси. Биссусная площадка радиусом 2 мм способна поднимать вес до 12,5 кг. Адсорбционная способность бисси больше, чем у любого природного клея. Структура бисси состоит из поперечно сшитых волокон коллагена и белка, известного как Mefp-1, который более прочен, чем любое волокно (). ^{39 – 41}

( A ) Строение бисси мидий. ( B ) Химическая структура белка ноги мидии, богатого дофа (mfp).

Примечание: Воспроизведено с разрешения Annual Review of Materials Research, Vol 41, © Annual Reviews, http://www.annualreviews.org, от Lee BP, Messersmith PB, Israelachvili JN, Waite JH.Клеи и покрытия на основе мидий. Годовой обзор материалов исследования . 2011;41:99. ⁴⁰

Волокна из культивированных углеродных нанотрубок (УНТ) и сшитые макромолекулярные клеи, действующие как коллаген и белок Mefp-1 соответственно, привели к созданию высокопрочных УНТ. Это привело к инновационной разработке высокопрочных УНТ со значительным уменьшением толщины со 100 нм до 17,1 нм при трехкратном увеличении прочности. Свойства бисси также привели к их использованию в современной медицине для создания новых способов зашивания ран и использования их в хирургии. ^{42 , 43}

Труба для подачи самовосстанавливающегося клея для бетона

Текущие исследования в области самовосстанавливающегося бетона сосредоточены на различных областях труб для подачи клея, включении волокон для обеспечения присущих клею свойств и создания формы. сплавы с эффектом памяти и разрыхлители. ⁴⁴ В последнее время наблюдается прогресс в самовосстанавливающемся бетоне с помощью наностроительных материалов ^{45 – 47} (). В этом случае используется технология биоминерализации, придающая бетону способность к самовосстановлению. Sporosarcina pasteurii использует воду, ион кальция и диоксид углерода (CO ₂ ) в своем метаболизме и создает карбонат кальция (CaCO ₃ ) посредством кальцификации. Этот карбонат кальция заполняет пустоты в бетоне. Кроме того, цементный комплекс дополнен волокном с более высоким модулем упругости и коэффициентом удлинения для улучшения растяжения и метаморфоза. ⁴⁸

Изображения процесса заживления трещин в контрольных образцах раствора до ( A и B ) и после 100 дней заживления ( C и D ).

Примечание: Перепечатано Виктором В., Джонкерсом Х.М. Количественная оценка заживления трещин в новом самовосстанавливающемся бетоне на основе бактерий. Цем. Конкр. Компос . 2011;33(7):763–770, с разрешения Elsevier. ⁴⁶

Роботы

Биомиметические технологии в настоящее время используются в различных областях, таких как дизайн, сельское хозяйство, химия, медицина и материаловедение. Он также был включен в исследования робототехники, что привело к появлению новой области биомиметической робототехники. ^{49 , 50} Имитируются двигательные механизмы животных и насекомых, что оказывает существенное влияние на подвижность машины, ранее ограниченную колесами. В 1998 году доктор Роберт Фулл исследовал механизмы ног тараканов, чтобы создать RHex () с роботизированными ногами и ступнями, преодолевающими ограничения колес. ⁵¹ В Университете Карнеги-Меллона доктор Хоуи Чосет разрабатывает роботизированные руки, в которых используются механизмы костей и суставов змеи () и хобота слона. ⁵² Кроме того, д-р Роберт Фулл и д-р Фон Феринг разработали iRobot, чувствительного к давлению и, следовательно, способного к эффективной сухой адгезии, вдохновленной микроворсинками на подошвах геккона. .

Примечания: Воспроизведено с разрешения Altendorfer R, Moore N, Komsuoglu H, et al. RHex: биологически вдохновленный шестиногий бегун. Автономные роботы . 2001;11(3):207–213, с любезного разрешения Springer Science and Business Media. ⁵²

Изображение роботов-змей.

Примечание: © IEEE, 2007 г. Воспроизведено с разрешения Райта С., Джонсона А., Пека А. и др. Проект модульного робота-змеи. Документ представлен на: Intelligent Robots and Systems, 2007. IROS 2007. Международная конференция IEEE/RSJ 2007. ⁵³

Текущий размер рынка биомиметики

будущего, и есть растущий интерес и финансирование. В частности, глобальные компании, такие как Ford, General Electric, Herman Miller, HP, IBM и Nike, сотрудничают с учеными и проектируют лаборатории для изучения новых технологий.

В период с 2005 по 2008 год объем рынка продуктов и строительных проектов, в которых применялась биомиметика, оценивался более чем в 1,5 миллиарда долларов. К 2025 году отраслевые аналитики прогнозируют, что объем рынка продуктов и услуг в области биомимикрии вырастет до 1 триллиона долларов. Ожидается, что только в США у него будет рынок в 35 миллиардов долларов с более чем 1.6 миллионов новых рабочих мест. ^{2 , 53 , 54}

Настоящее и будущее биомиметики сфера применения. Развитые страны активно инвестируют в исследования, чтобы заложить основу для будущих инноваций и разработок в области биомимикрии.

После того, как Жанин М. Бенюс основала консалтинговые компании Институт биомимикрии и Гильдию биомимикрии, она создала веб-сайт Asknature. org для использования в качестве платформы для продвижения биомиметических технологий в США. Кроме того, Управление по исследованиям и разработкам в области энергетики штата Нью-Йорк (NYSERDA) требует использования биомимикрии для решения различных проблем в области энергетики.

Двадцать восемь научно-исследовательских центров, изучающих биомиметику, объединились для создания БИОКОН в Германии. При поддержке Федерального министерства образования и исследований Германии осуществляется 35 проектов, связанных с биомиметическими продуктами и технологиями. В Великобритании действует Биомиметическая сеть для промышленной устойчивости (BIONIS), сеть, которая соединяет предприятия с университетами.Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий осуществляет Центр передового опыта Century, программу для выпускников, посвященную биомиметике монодзукури (производство биомиметиков) и новым видам использования биотических ресурсов в области сельского хозяйства Японии.

Большинство биомиметических материалов прошлого были разработаны в Европе, а функциональные имитации в основном происходили из наноразмерных или микроразмерных частей насекомых и растений. В последние годы, благодаря развитию нанотехнологий, новая волна биомиметики распространяется на имитацию животных.Европа находится в центре разработок, а США и Япония активно участвуют в исследованиях. На переднем крае биомиметических исследований продвигаются нанотехнологии и активно развиваются за счет использования сканирующей электронной микроскопии, подобной электронной микроскопии, которая позволяет нам наблюдать и анализировать структуру, функции и физические свойства природных организмов. С помощью этих инструментов нанотехнологии инженеры-биомиметики могут проводить исследования в масштабе отдельных клеток, особенно клеточных органелл и взаимодействий между клетками.Биомиметический анализ сообществ клеточных органелл и их структур даст нам представление о том, как разрабатывать наноразмерные конструкции, которые могут вести себя или функционировать так же, как работают клеточные конструкции. ⁵⁵

Доктор Стивен Манн из Бристольского университета предположил, что биология и наномасштабные явления имеют сходное поведение и функции. ⁵⁵ Например, фосфолипиды являются одним из основных компонентов клеток, и извлеченные из них молекулы самопроизвольно собираются в воде с образованием везикул или липосом.Скорость самосборки солюбилизированных фосфолипидов зависит от размера и формы молекулы. Биомиметическое исследование физико-химических свойств фосфолипидов помогло разработать самособирающиеся наночастицы и наноструктуры для доставки лекарств, причем протоклетки имитируют клеточные органеллы и структуры. Протоклетка имеет компартментализованную микроархитектуру, украшенную сборкой конъюгатов белково-полимерной наноструктуры, используемых для инкапсуляции или селективного проникновения биомолекул, синтеза белка и ферментативной активности. ⁵⁶ Как показано в этих примерах, помимо включения биомиметики в нанотехнологии, применение биомиметики в биомедицинской инженерии может оказать значительное влияние и создать огромную ценность для человеческого общества в будущем.

Биомиметика в биомедицинской инженерии

С конструкциями, происходящими из организмов, биомиметика облегчила и улучшила человеческую жизнь с помощью множества удобных продуктов. В будущем биомиметика будет иметь большее влияние благодаря сочетанию медицины, науки и биомедицинской инженерии для лечения болезней, физических недостатков и ран.Особенно многообещающими областями являются регенеративная медицина и тканевая инженерия. Принципы и функции биомиметиков, которые можно применять в биомедицинской инженерии, получены из многих источников, в том числе из того, как ящерица регенерирует свой хвост, а рог рогов регенерирует свои рога каждый год, адгезионные, плегматические и регенеративные свойства паутины и адгезия лейкоцитов. /миграция при воспалении.

Примером может служить биосовместимая медицинская повязка, которую можно сделать совместимой с тканями человека и интегрировать с вездесущей системой здравоохранения (U-health) для получения отчетов в режиме реального времени о детальном статусе выздоровления или болезни. Для обнаружения сигналов можно использовать биосовместимую недолговечную медицинскую повязку или ленту, что позволяет нам отслеживать сердечные приступы или инфаркт миокарда, которые невозможно отслеживать или обнаруживать с помощью современных медицинских устройств. Такая повязка также будет совместима с нашей кожей и приведет к меньшему количеству побочных эффектов и меньшему раздражению, несмотря на лучшее крепление. Как упоминалось ранее, такую ​​функцию выполняют волосы на ногах геккона. ⁵⁷

Биомиметика нового поколения объединяет биологию с другими технологиями в решении проблем.В частности, нанотехнология становится ключевой дисциплиной, которая будет использоваться для понимания материала и его структуры, а также для ускорения развития вторичной структуры белков. Наночастицы, функционализированные белком, наночастицы золота, функционализированные пептидами, и наночастицы, функционализированные углеводами, представляют собой области нанотехнологий, которые находят биомиметическое применение. ⁵⁸ Кроме того, биомиметические подходы могут открыть новые многообещающие области. Различные гибридные композиты, вдохновленные природой, были изготовлены и использованы в качестве шаблона, который может регулировать биологические процессы в тканевой инженерии.Структурные биоматериалы, такие как кости или перламутр, построены и организованы иерархически. Чтобы выяснить структурную сложность этих биоматериалов, исследования продемонстрировали развитие морфологических структур неорганических и органических гибридных материалов, имитирующих биологические и структурные образования, такие как образование спикул губки или перламутровая (кирпичная) структура моллюсков. ⁵⁹

Многофункциональные фиброзные каркасы были разработаны как структура нативной ткани, обладающей высоким потенциалом регенерации кости.Одна группа недавно протестировала нановолокна в качестве каркаса из поли-D,L-лактид--со--триметиленкарбоната (PLMC). Биомимитирующие свойства нановолокон поли-D,L-лактид--со--триметиленкарбоната показали повышенную эффективность и действенность в качестве каркасных материалов для восстановления и регенерации тканей. ⁶⁰

Интеграция биомиметики в биомедицинскую инженерию способствует развитию технологий во многих отношениях. Безболезненные иглы для шприцев, разработанные Университетом Кансай (Осака, Япония), являются одним из примеров сочетания биомиметики и биоинженерии для разработки нового материала для улучшения медицинских операций.Эта группа смоделировала строение ротового аппарата комара, способного извлекать кровь из животного-хозяина с наименьшим раздражением нервов. Такие иглы используются для помощи диабетикам или во время операций, чтобы помочь пациентам преодолеть страх перед иглами. В них используется биоразлагаемый полимер полимолочная кислота, что делает иглы более безопасными и практичными, чем традиционные иглы из микрокремния. Такие иглы можно вводить под определенным углом с определенной чувствительностью, что приводит к безболезненному введению. Безболезненные иглы — отличный пример значительного вклада в развитие биомиметики и биомедицинской инженерии. ^{61 , 62}

Из-за гетерогенного характера клеточного микроокружения биомиметические аналитические платформы, передающие сложные модели окружения in vivo, были изучены для изучения характеристик клеток и их микроокружения. ⁶³ Создавая микроокружения (например, микролунки), исследователи имитировали межклеточные взаимодействия в лимфатических узлах или других тканях, где два типа клеток динамически взаимодействуют по иммунологическим сигналам.По мере того, как биомиметические микроокружения будут становиться все более сложными и изощренными, исследователи, готовящие биомиметические клеточные среды, будут просвещены и найдут решения загадочным отношениям между клетками и прилегающим к ним микроокружением.

Специальный выпуск: биомиметический процесс и педагогика

Уважаемые коллеги,

Биомиметика — это философия дизайна, которая побуждает нас учиться у природы и приводит к открытию нетрадиционных решений проблем, которые часто являются более эффективными, экономичными и элегантными.Вдохновение от природы внесло (и может внести) ценный вклад в широкий спектр областей, включая инженерное дело, архитектуру, материаловедение и бизнес. Хотя этот подход завоевывает доверие, остаются вопросы о том, как лучше всего поддерживать процесс биомиметики или обучать биомиметике.

Этот специальный выпуск предназначен для сбора теоретических, экспериментальных и обзорных материалов от междисциплинарного сообщества инженеров, биологов, технологов, промышленных дизайнеров, психологов, социологов, ученых-когнитивистов, ученых-экологов и всех, кто работает в области биомиметических процессов. и педагогика.Это даст представление о современном состоянии того, как биомиметика выполняется и преподается.

Настоятельно рекомендуется отправлять материалы, относящиеся к следующим областям, но не ограничиваясь ими: 

• Стандарты практики биомиметики;
• Процессы биомиметики;
• Инструменты и методы, поддерживающие биомиметические процессы;
• Педагогические стратегии и основы биомиметики;
• Обучение и подготовка кадров в области биомиметики.

Др.Жаклин К. Нагель
Приглашенный редактор

Информация о подаче рукописей

Рукописи должны быть представлены онлайн на сайте www. mdpi.com путем регистрации и входа на этот сайт. После регистрации нажмите здесь, чтобы перейти к форме отправки. Рукописи можно подавать до указанного срока. Все статьи будут рецензироваться. Принятые статьи будут постоянно публиковаться в журнале (как только они будут приняты) и будут перечислены вместе на веб-сайте специального выпуска.Приглашаются исследовательские статьи, обзорные статьи, а также короткие сообщения. Для планируемых статей в редакцию можно отправить название и краткую аннотацию (около 100 слов) для размещения на сайте.

Представленные рукописи не должны быть опубликованы ранее или находиться на рассмотрении для публикации в другом месте (за исключением материалов конференции). Все рукописи проходят тщательную рецензирование в рамках единого процесса слепого рецензирования. Руководство для авторов и другая необходимая информация для подачи рукописей доступны на странице Инструкции для авторов. Biomimetics — международный рецензируемый ежеквартальный журнал с открытым доступом, издаваемый MDPI.

Перед отправкой рукописи посетите страницу Инструкции для авторов. Плата за обработку статьи (APC) для публикации в этом журнале с открытым доступом составляет 1600 швейцарских франков (швейцарских франков). Представленные документы должны быть хорошо отформатированы и на хорошем английском языке. Авторы могут использовать MDPI Услуги редактирования на английском языке перед публикацией или во время авторских правок.

Биомимикрия или биомиметика? — Блог об устойчивом проектировании MCAD

[Этот пост изменен с Модные словечки, вдохновленные биотехнологиями: биомимикрия и биомиметика ]

Не проходит и недели, чтобы кто-нибудь не спросил меня о биомимикрии.Я рад согласиться, так как принципы и методы биомимикрии очень важны для устойчивого дизайна (и о них так весело говорить!). Часто возникает один вопрос:

«В чем разница между биомимикрией и биомиметикой?»

При изучении темы биомимикрии легко запутаться в терминологии, которую вы найдете, особенно при переводе с другого языка. Как бывший директор по связям с общественностью Института биомимикрии, бывший руководитель проекта по шведской биомиметике 3000, соучредитель BCI: биомимикрия для творческих инноваций и нынешний директор программы магистратуры MCAD по устойчивому дизайну, я много думал об этом. о.Вот что я думаю об этих двух терминах.

Слово биомимикрия было придумано Джанин Бениус много лет назад (1997), когда она выпустила свою книгу Биомимикрия: инновации, вдохновленные природой . Ее книга представляет собой сборник историй, описывающих работу ученых, инженеров и изобретателей, которые переводили свои увлекательные наблюдения над функциональными стратегиями, обнаруженными в биологии, в инновационные технологии. До выхода этой книги этот вдохновленный природой подход к изобретениям и инновациям обозначался такими терминами, как бионика , биоинженерия или биомиметика .Бенюс понимала, что эти термины могут показаться ее читателям (в основном людям, интересующимся природой) слишком техническими и отталкивающими, поэтому она придумала термин «биомимикрия», который, по ее мнению, был более доступным.

Бенюс хотела поделиться этими новыми способами восприятия и оценки природы, и то, что она увидела, было большим потенциалом биомимикрии, чтобы помочь нам достичь устойчивых инноваций. Эта книга была невероятно хорошо принята, и Бениус основал Гильдию биомимикрии, Институт биомимикрии, а теперь и Биомимикрию3.8. Работа B3.8 сосредоточена на том, чтобы вдохновлять и обучать людей тому, как смотреть на природу как на «образец, меру и наставника», в том числе на то, как природа определяет устойчивость и как создавать более устойчивые проекты.

Если вы пройдете курс биомимикрии , , вы проведете время с Природой и/или в ней, изучая, как Природа использует комбинации форм, процессов и систем для выполнения желаемых функций, а затем представив, как эти стратегии могут быть использованы для решения проблем человека. проблемы.Вы закончите курс с новыми и обновленными связями с природой и уважением к ней, множеством фантастических идей для биодизайна и огромным вдохновением для потенциальных биоинноваций для решения самых больших мировых проблем, которые вы, несомненно, захотите поделиться с другими.

Биомиметика (один из подходов, о которых писал Бенюс) относится к техническому переводу и реализации функциональных стратегий, используемых биологическими организмами или системами в Природе.Целью биомиметики является создание невероятно новых радикальных технологий, которые превзойдут или даже заменят существующие технологии и при этом принесут финансовое вознаграждение.

Процесс биомиметики может начаться с наблюдений и исследований ученых, которые работают над выяснением того, как определенные функции или процессы выполняются биологическими организмами или системами, как правило, посредством уникального сочетания химии и морфологии. Результаты этого исследования абстрагируются и переводятся учеными и инженерами в идею (которая живет в их воображении), а затем в проект (который наносится на бумагу).Работая над этим дизайном, инженеры, консультируясь с учеными, работают над созданием инновации (действующей технологии), которая представляет собой реализацию вдохновленной биоидеей. На этом этапе инженер должен работать с дизайнерами, патентными юристами, маркетологами и бизнес-экспертами, чтобы превратить инновацию в жизнеспособный коммерческий продукт. Любой, кто пытался это сделать, знает, что коммерциализация любой инновации — сложная и часто невыполнимая задача. Биомиметические инновации, которые обычно относятся к радикальным инновациям, еще более сложны; однако результаты могут быть революционными.

Биомимикрия ориентирована на вдохновение, идеи и образование с явной целью устойчивого развития и воссоединения людей с природой. Чтобы добиться успеха, специалисты по биомимикрии нуждаются в поддержке со стороны дизайнеров, предметных и/или технических экспертов, а также специалистов по бизнесу для создания коммерчески жизнеспособных инноваций.

Биомиметика ориентирована на научный перевод, радикальные технологические инновации и коммерциализацию с целью разработки лучших технологий, ведущих к финансовому успеху. Устойчивость не является явной целью. Я считаю, что практикующие биомиметики должны искать новые и обновленные связи с природой и уважать ее, а затем стремиться создавать устойчивые проекты.

Как биомимикрия, так и биомиметика сталкиваются с одной и той же серьезной проблемой продвижения радикально отличающегося мышления, подходов и инноваций в традиционном мире. Я считаю, что если мы хотим поощрять и продвигать радикальные устойчивые инновации, вдохновленные биотехнологиями (а любые действительно устойчивые инновации должны быть радикальными и, возможно, вдохновленными биотехнологиями), нам также необходимо радикально преобразовать себя и наши организации, применяя бесконечные уроки, которые мы можем извлечь. от Природы и нашей собственной человеческой природы.

Что такое биомимикрия? Каковы его различные типы?

Философия моделирования продуктов, процессов и политик на элементах природы известна как биомимикрия или биомиметика.

Как самая трудолюбивая форма жизни, когда-либо существовавшая на земле, человечество постоянно вдохновляется лучшими практиками вокруг себя и постоянно заимствует их, чтобы улучшить свое состояние.

Махариши Сушрута, эрудированный святой из древней Индии (600 г. до н.э.), который считается провидцем хирургии, основывал дизайн своих инструментов на профилях челюстей различных животных.

Махариши Сушрута разработал хирургические инструменты по профилям челюстей различных животных (Фото: Кавирадж Кунджа Лал Бхишагратна/Wikimedia Commons) летающая машина. Несмотря на то, что Macchina Volante, как он был известен, так и не достиг стадии строительства, он имел птичьи крылья и хвост, которые были механически взмахивали и поворачивались, помогая управлять кораблем.

У Macchina Volante были птичьи крылья и хвост, помогающие летать (Фото предоставлено Soldiers Alberto Mario/Wikimedia Commons) Хотя это может быть не так явно, как наблюдение за человеком, летящим с протезами крыльев, современные архитекторы и дизайнеры продуктов по-прежнему используют биомиметику для создания необычных продуктов, которые не только сохраняют эстетическую привлекательность, но и являются устойчивыми функциональными.

Рекомендуемое видео для вас:

Зачем моделировать что-то с натуры?

Жизнь существует на Земле более 3 миллиардов лет, эволюционируя, чтобы не только выживать, но и процветать в меняющихся условиях. В этой схеме эволюции уже существуют решения многих проблем, с которыми люди сталкиваются каждый день. Еще одна характерная черта этих решений заключается в том, что они устойчивы по своей природе, в отличие от всего, что когда-либо разрабатывалось людьми.

Вот несколько примеров на ваше рассмотрение:

1. Деревья способны перекачивать воду от самых глубоких корней к самым высоким листьям без помощи механических насосов.Для справки, секвойя Гиперион является самым высоким деревом в мире высотой примерно 380 футов или 35 этажей.
2. Океаны и деревья поглощают углекислый газ, чтобы не только обеспечить людей свежим кислородом, но и использовать поглощенный углерод для построения клеток.
3. Шелк паука, химическое вещество, которое помогает паукам плести паутину, как минимум в 3 раза прочнее стали и биоразлагаемо.
4. Камуфляж, особенно полезный в военное время, является отличительной чертой хамелеонов, которые могут менять цвет своей кожи, чтобы сливаться с окружающей средой.
5. Аквапорины представляют собой отверстия в форме песочных часов в эритроцитах, которые фильтруют воду от солевых растворов гораздо эффективнее, чем при обычном осмосе: отсутствует засорение фильтров, что бывает при осмосе.

Уровни биомиметики

В зависимости от степени имитации жизненных процессов других организмов биомиметику можно разделить на три уровня проектирования: продукт, процесс и политика.

1. Биомиметика на уровне организма

Это относится к простому воспроизведению формы организма для вдохновения при разработке продукта.Вездесущий клей на липучке — классический пример биомиметики на уровне организма.

Изобретатель липучки Джордж де Местраль был заинтригован микроскопической структурой колючек, прилипших к шерсти его собаки. Их внешняя поверхность имеет множество выступов с крошечными крючками. Когда собака задевала растение, эти крючки цеплялись за ее шерсть и уносились прочь, и их было очень трудно удалить.

Жернова имеют крючкообразные выступы на внешней поверхности, которые цепляются за волокна, такие как собачья шерсть, ткань и т. д.(Фото: A Daily Odyssey/Shutterstock)

Липучка работает по аналогичной системе, содержащей поверхность «крючок» и поверхность «петля». Когда эти две поверхности соприкасаются за счет приложения давления, крючки зацепляются с петлями, что приводит к прочному физическому соединению.
Также легко отделить липучку; все, что нужно сделать, это разъединить две поверхности.

Застежка-липучка работает на системе крючков и петель, которая помогает при креплении (Фото: Daniel Brasil/ Shutterstock)

Застежка-липучка является очень универсальной формой крепления, поскольку ее можно использовать на различных поверхностях в различных конфигурациях.Дополнительным преимуществом липучки является то, что, в отличие от клея, ее можно использовать повторно. Липучки находят широкое применение, включая сейсмостойкую фурнитуру для бытовой техники и мебели.

2. Биомиметика на уровне поведения

В биомиметике поведения разработчики стремятся воспроизвести поведение организма, когда он вступает в контакт с другими элементами. Лучше всего это объясняют лотосы, которые цветут на болотах и ​​остаются свежими, несмотря на их окружение.

Гидрофобные или водоотталкивающие свойства лотоса вдохновили многие самоочищающиеся поверхности (Фото: Рикардо Рейтмейер и Даниэль Бразил/Shutterstock) водо- и грязеотталкивающие свойства, широко известные как самоочищающиеся свойства.Это вдохновило на создание многих продуктов, таких как самоочищающиеся краски, грязеотталкивающие покрытия для тканей и водоотталкивающие покрытия для автомобильной краски.

3. Биомиметика на уровне экосистемы

Когда системы моделируются как часть природной экосистемы, а не как ее частичное происхождение, достигается наивысший уровень биомиметики. Все элементы биомиметической экосистемы взаимосвязаны и взаимозависимы.
Важным примером биомиметики на уровне экосистемы является Истгейтский центр в Зимбабве, созданный по образцу термитников.Термитники предназначены для поддержания стабильной температуры внутри независимо от колебаний температуры снаружи.

Центр Истгейт в Зимбабве, созданный по образцу термитника, имеет множество дымоходов и вентиляционных отверстий для контроля температуры (Фото: Эндрю Пол Дир / Shutterstock & David Brazier / Wikimedia Commons) дымоходы, которые поглощают тепло в дневное время, сохраняя при этом достаточно прохладную внутреннюю часть. Ночью горячий воздух из-за своей малой плотности выходит из этих труб.На дне насыпи есть открытые вентиляционные отверстия, которые позволяют проникать внутрь прохладному воздуху.
Аналогичным образом, использование пористого бетона и дымоходов с вентиляторами позволило архитекторам отказаться от обычных систем кондиционирования воздуха в Истгейт-центре, но при этом поддерживать температуру, пригодную для проживания в полузасушливой Зимбабве.

Другие примеры биомиметики

Несмотря на то, что наиболее устойчивая форма биомиметики находится на уровне экосистемы, реализовать ее не всегда возможно.Даже биомиметика на уровне продуктов и процессов приводит к созданию инновационных продуктов. Вот еще несколько иллюстраций биомиметики в нашем мире.

1. Зимородки и сверхскоростной поезд

Похожий на зимородка нос сверхскоростного пассажирского экспресса предотвращает звуковые удары (Фото предоставлено kaeja2525 & Vacclav/Shutterstock) . При прохождении через туннели пулевидный нос вызывает накопление низкочастотных воздушных волн, которые могут создавать разрушительные звуковые удары на своем пути.Эту проблему решили, сделав нос сверхскоростного пассажирского экспресса похожим на клюв зимородка, что позволяет птице нырять в воду, не вызывая всплеска.

2. Солнечные панели и спиральная филлотаксия

Расположение солнечных панелей в виде филлотаксии повышает их эффективность (Фото: AjayTvm & bella reji/ Shutterstock)

Филлотаксия относится к расположению листьев на стебле растения определенным образом. что позволяет максимально собирать солнечный свет.Благодаря такому устройству фотосинтез растения имеет очень высокую эффективность — 95%.

Когда фотоэлементы, составные элементы солнечных батарей, расположены по аналогичной схеме, они не только занимают гораздо меньше места, но и демонстрируют повышенную эффективность. Для сравнения, солнечные фермы с плоской планировкой имеют КПД 30% и занимают много места по сравнению с эквивалентным солнечным деревом, которое не только на 50% эффективнее, но и занимает всего несколько квадратных метров. футов пространства.

3. Цвет без пигмента и электронные дисплеи

Компания Qualcomm разработала энергосберегающие дисплеи, работающие на основе выборочного отражения света (Фото: Катерина Чехова/Shutterstock & Qualcomm/Wikimedia Commons)

Бабочки-морфо и павлины известны своей их красивые и мерцающие цвета. Однако это множество цветов создается не пигментами; скорее, избирательное отражение падающего света позволяет им генерировать цвета, которых изначально не существует. Технический гигант Qualcomm использовал это для разработки более энергоэффективных дисплеев, которые генерируют цвета, отражая определенные длины волн от каждого пикселя.

4. Антимикробные поверхности и кожа акулы

Зубцы на акульей коже вдохновили многих на создание антимикробных поверхностей (Фото: Pascal Deynat/Odontobase/Wikimedia Commons)

Вместо того, чтобы выпускать химические вещества для борьбы с микробным ростом на своей поверхности, у акул есть крошечные зубчики на кожу, предотвращающие биообрастание.Исследователи из Sharklet Technologies разработали аналогичные устойчивые к бактериям поверхности, которые могут найти широкое применение в больницах, которые в настоящее время полагаются на физические и химические методы обеззараживания.

5. Ветряные турбины и горбатые киты

Рифленые края лопастей турбин, похожие на бугорки на ластах китов, помогают уменьшить сопротивление воздуха (Фото: Кирилл Дорофеев/ Shutterstock)

Края ласт У горбатых китов есть бугорки, которые помогают уменьшить сопротивление. Это повлияло на конструкцию лопастей ветряных турбин, чтобы уменьшить сопротивление воздуха и двигаться быстрее, тем самым вырабатывая больше электроэнергии.

Введение: биомиметика: уроки природы

Природа разработала материалы, объекты и процессы, функционирующие от макромасштаба до наномасштаба. Они прошли эволюцию более 3,8 млрд лет. Возникающая область биомиметики позволяет имитировать биологию или природу для разработки наноматериалов, наноустройств и процессов.Свойства биологических материалов и поверхностей являются результатом сложного взаимодействия между морфологией поверхности и физическими и химическими свойствами. Иерархические структуры с размерами элементов в диапазоне от макромасштаба до наномасштаба чрезвычайно распространены в природе, чтобы обеспечить интересующие свойства. Молекулярные устройства, супергидрофобность, самоочищение, уменьшение сопротивления в потоке жидкости, преобразование и сохранение энергии, высокая адгезия, обратимая адгезия, аэродинамическая подъемная сила, материалы и волокна с высокой механической прочностью, биологическая самосборка, просветление, структурная окраска, теплоизоляция, механизмы самовосстановления и сенсорной помощи — вот некоторые из встречающихся в природе примеров, представляющих коммерческий интерес. В этой статье представлен широкий обзор различных объектов и процессов, представляющих интерес, существующих в природе и приложений, находящихся в стадии разработки или доступных на рынке.

С самого начала своей истории Королевское общество уделяло большое внимание публикации сообщений своих членов и других лиц. В течение трех лет после выдачи первой Хартии Генри Ольденбург, первый секретарь, в марте 1665 года начал публиковать «Философские труды», и с тех пор это продолжается.С 1887 г. и далее, начиная с тома 178, «Транзакции» были разделены на две серии: серию A (математика и физические науки) и серию B (биология). Транзакции публикуются ежемесячно и теперь включают документы, представленные на дискуссионных встречах, а также конкретные темы и обзоры.

Королевское общество является самоуправляемым объединением многих самых выдающихся ученых мира, представляющих все области науки, техники и медицины, и является старейшей непрерывно существующей научной академией. Фундаментальная цель Общества, отраженная в его учредительных Уставах 1660-х годов, состоит в том, чтобы признавать, продвигать и поддерживать превосходство в науке, а также поощрять развитие и использование науки на благо человечества. Общество сыграло роль в некоторых из самых фундаментальных, значительных и судьбоносных открытий в истории науки, и ученые Королевского общества продолжают вносить выдающийся вклад в науку во многих областях исследований.

Optical Biomimetics — 1st Edition

Контактные данные автора

Woodhead Publishing Series in Electronic and Optical Materials

введение

Глава 1: Естественные фотонные структуры: обзор

Abstract:

1.1 ВВЕДЕНИЕ

1.2 Фотонные структуры, найденные в природе

1.3 Примеры оптических биомиметических устройств

1.4 Биомиметические подходы к изготовлению оптических устройств

1.5 Вывод

1.6 Actory

Глава 2: Оптические применения биомолекул

Аннотация:

2. 1 Введение: биомиметика и биотехнология

2.2 Ретинилиденовые белки для оптических устройств

2.3 Применение бактериородопсина

2.4 Усиливающиеся бактериородопсины для приложений приложения

2.5 Выводы и будущие тенденции

2.6 ActendedGments

26 Глава 3: Поляризационные эффекты в природных фотонных структурах и их применения

Аннотация:

3.1 Введение

3.2 Принципы поляризации

3.3 Экспериментальные методы для изучения поляризации

3.4 Поляризационные структуры у насекомых

3.5 Биоинспирированные приложения: схемы защиты от подделок

3.6 Заключение

Глава 4: Биомиметические наноструктуры для антиотражающих (AR) устройств

Резюме:

4.1 Введение

4.2 Антиотражающие (AR)

4.3 Градиентные преломляющие структуры

4.5 Будущие тенденции и выводы

4.6 Благодарности

4.8 Приложение: глоссарий терминов

Глава 5: Контроль радужности в естественных фотонных структурах: случай чешуи бабочки

1 Введение в структурную окраску

5. 2 Типы структурной окраски бабочек

5.3 Контроль радужности

5.4 Перспективы биомиметики бабочек

Введение

6.2 Шелковая оптика и фотоника

6.3 Шелковая электроника и оптоэлектроника

6.4 Заключение

1 Введение

7.2 Структура и разнообразие зеленых флуоресцентных белков (GFP)

7.3 Фотоактивные флуоресцентные белки (PAFP)

7.4 Заключение

Алфавитный указатель

Рабочие листы на английском языке

EnglishForEveryone.org — ваш ресурс для распечатки рабочих листов по английскому языку.В левой части этой страницы вы найдете указатель, содержащий сотни качественных учебных материалов. Чтобы открыть PDF-файл для печати, просто щелкните нужную тему, а затем выберите нужный рабочий лист по ссылкам на этой странице. Вы можете использовать любые материалы на этом веб-сайте без разрешения, при условии соблюдения нашей строгой политики в отношении авторских прав. Если вы хотите поблагодарить нас, расскажите своим друзьям об этом веб-сайте и рассмотрите возможность размещения ссылок на наши веб-страницы (см. наши Условия использования, чтобы узнать, как это сделать).Мы ценим ваш интерес и поддержку и надеемся, что вы найдете наши материалы полезными для использования в классе или дома.

Начальная школа (K-12), Общеобразовательное развитие (GED), Английский как второй язык (ESL) и все, кто заинтересован в улучшении своих знаний английского языка, должны иметь возможность воспользоваться этим веб-сайтом. Мы предлагаем большое разнообразие точных и кратких ресурсов для развития навыков, ориентированных на различные уровни способностей. Мы надеемся, что вы найдете наши ресурсы визуально привлекательными, простыми, легко находимыми и способными уловить суть английского языка.Для доступа к этим ресурсам регистрация не требуется. Наши печатные рабочие листы и интерактивные викторины постоянно тестируются и совершенствуются в классе, чтобы сделать их максимально понятными и плавными. Каждый рабочий лист составлен так, чтобы максимально использовать пространство страницы, экономя бумагу на принтере/копировальном аппарате.

Интернет оказался лучшей платформой для запуска англоязычного ресурса такого типа из-за его широкодоступности. Простой вид веб-сайта и понятная структура навигации облегчают понимание для начинающих пользователей и начинающих англоязычных пользователей.Хотя этот веб-сайт создан, чтобы быть максимально полезным для учащихся, учителя и родители могут найти его особенно полезным. Мы надеемся, что вы сможете найти ресурсы, подходящие для использования в классе, или улучшить свое знакомство с определенным аспектом английского языка с минимальными усилиями.

EnglishForEveryone является аффилированным лицом Read Theory и English Maven — оба превосходных сайта для онлайн-тестов по практической информативности.