مارمولک‌ها به کار انتقال آب می‌آیند/ الگوهای فناوری مدرن در طبیعت

   عصر ایران؛ بهاره لرستانی - تمام فناوری‌ها يا اختراعات انسانی به نوعی تقليد از مدل‌های زنده است كه به آن "زيست‌تقليد" يا بيوميمتيك (Biomimetics) می‌گويند. بیومیمتیک را زیست‌همانندسازی نیز ترجمه کرده‌اند.

   زيست‌تقليد به معنای مطالعۀ ساختارهای زيستی برای ايجاد فناوری‌های جديد در مقياس كلان يا نانو است.

  دانشمندانِ پروژه‌ای اروپايی قصد دارند با الهام و تقليد از ریزساختار‌های پوستیِ تيرۀ خاصی از مارمولك‌ها و سوسك‌ها فناوری جديدی را توسعه دهند.

  آن‌ها طي تحقيقات خود دريافته‌اند ریزساختارهای پوست مارمولكِ شاخ‌شاخ ويژگی‌های منحصر به فردی دارد كه برای انتقال مايعات به كار می‌آيد.

  بخشی از اين تحقيقات در آزمايشگا‌ه‌های دانشگاه يوهانس كپلر در ليتس اتريش انجام می‌شود. آن‌ها برای انجام آزمايش‌ها، مارمولك شاخ‌شاخی را از آمريكای شمالی به شهر ليتس بردند.

   اين گونه از مارمولك‌ها برای زنده‌ماندن نياز به آب بسيار كمی دارند. آن‌ها قادرند به طور طبيعی از شبنم يا قطرات بارانی كه پشت بدنشان جمع شده، استفاده كنند؛ بنابراين محققان اروپايی با الهام از اين سيستم هوشمند طبيعی، قصد دارند فناوری‌هايی در مقياس نانو برای انتقال آب طراحی ‌كنند.

   اين نوع مارمولك از تيرۀ شاخی‌مارمولكان است و مهارت‌هايی دارد كه می‌تواند از شكار شدنش جلوگيری كند.

  پوست اين نوع مارمولك‌ به سرعت مايعات را جذب می‌كند. فلوريان هاشن، زيست‌شناس در اين باره می‌گويد: «ریزساختارهای پوست اين مارمولك‌ به سرعت مايعات را جذب می‌كند. در لايه‌های مختلف پوست مارمولك شاخ‌شاخی، يك سيستم مويرگی وجود دارد كه مايع را به سرعت به سر حشره منتقل می‌كند. سپس مارمولك می‌تواند مايع را با گوشۀ دهانش بنوشد.»

  محققان اين آزمايش‌ها را روی گونه‌ای از سوسك‌هايی كه در آمريكاي جنوبی يافت می‌شوند، انجام می‌دهند. آن‌ها با استفاده از ميكروسكوپ الكترونی قوی، مدلی سه بعدی از پوست حشره، در مقياس نانومتر می‌سازند.

  زيست‌شناس دانشگاه يوهانس كپلر ليتس در اين باره كه اين مدل به چه كار محققان می‌آيد، می‌گويد: «متوجه شديم كه ترشحات دفاعی در بخش خاصی از بدن حشره و در ريزساختارهای پوست آن قرار دارد. غدد مربوط به ترشحات دفاعی هم زير بال‌های حشره است. ترشحات دفاعی توليدشده از طريق ريزساختارهای پوست، به محل اتصال بال حشره به بدنش منتقل می‌شود. سپس تبخير شده و با ايجاد بوی بد خطر را از خود دور و به اين ترتيب از خودش دفاع می‌كند.»

  بخش ديگر تحقيقات اين پروژۀ اروپايي در كرت يونان انجام می‌شود. محققان موسسۀ "ساختارهای الكترونيك و ليزر" در اين جزيره با پروژۀ اروپايي همکاری دارند. دانشمندان اين موسسه در زمينۀ فناوری ليزر تخصص دارند. هدف‌ آن‌ها بازتوليد مدل‌هايی است كه دانشمندان علم زيست‌تقليد (بيوميمتيك) بر اساس مواد مصنوعی ساخته‌اند.

   آن‌ها برای اين ‌كار از پالس‌های كوتاه ليزر، در مقياس بسيار كوچك استفاده می‌كنند. اوانجلوس اسكولاس، مهندس اپتيك و ليزر اين موسسه در اين باره كه تابش پرتو ليزر چگونه در ساخت مدل‌های سه‌بعدی مورد استفاده قرار می‌گيرد، می‌گويد:

   «تابش پرتو ليزر به ماده شوك وارد می‌كند و ساختار ماده را تغيير می‌دهد. می‌توانيد در مقياس و با تفكيك‌پذيری از چند ميكرون تا چند دهم نانومتر، ساختارهای سه‌بعدی بسازيد. (برای مقايسه) اين نكته را در نظر بگيريد كه قطر موی شما صد ميكرون است.»

   مهندسان اپتيك و ليزر در موسسۀ ساختارهای الكترونيك و ليزر با استفاده از تابش پرتو ليزر، مدل‌هایی سه‌بعدی با تقليد از ريزساختار پوست حشره می‌سازند.

  ساخت مدل سه‌بعدی بر اساس ریزساختارهای پوست حشرات چه كاربردهايی دارد؟‌ اين آزمايش‌ها برای فولاد هم انجام می‌شود كه اهميت خاصی دارد چون با اين ساختارها می‌توان اصطكاك را در قطعات ميكرومكانيكی و در نتيجه فرسايش آن‌ها را كاهش داد.

 مانوئل استراتكيس، مدير اين طرح می‌گويد: «در اجزای ميكرومكانيكی، دو سطح داريم كه از طريق روان‌ساز با هم در تماسند. در نتيجه می‌توان اصطكاك بين سطوح را با افزودن يك ساختار سطحی كاهش داد.»

اين فناوری كاربردهای ديگر هم دارد؛ از جمع‌آوری آب موقع خشكسالی گرفته تا كاربرد در مهندسی پزشكی.

تماشاخانه

چه‌ کسانی باران را در ایران به قتل رساندند؟ قاتلان هنوز در بین ما هستند / تا آن‌ها هستند محال است باران درست ببارد (فیلم)

کوروش می‌گوید: «خدایان آزاد شدند، مردم آزاد شدند، و هر کس می‌تواند خدای خود را بپرستد» / چرا «منشور کوروش» مهم است؟ (فیلم)

فیلم های دیگر