Репликация наноразмерных структур, переносящих жидкость у ящериц пустынь

Финансируемые ЕС ученые LINABIOFLUID изучали обитающих в пустыне рогатых ящериц с помощью электронных микроскопов. Эти ящерицы выживают в сухих условиях, собирая росу через кожу и плоских клопов, которые изменяют цвет, маскируя себя от хищников, когда они становятся влажными.

(Фото предоставлено д-ром P. Commans, RWTH и г-жой Ulrike Hermens, Fraunhofer IPT, 2016)

Тщательное исследование показало, что существа имеют различные микро- и наноразмерные структуры, транспортирующие жидкость, которые создают крошечные структуры поверхности, которые могут направлять жидкости в определенном направлении с максимально возможной эффективностью.

Группа LINABIOFLUID смогла продемонстрировать значительные улучшения в контролируемом переносе жидкости, имитируя те же органические структуры на кремнии, стали и титане, используя прецизионные лазеры – процесс, называемый биомимикрией.

Испытания показали, что этот прогресс в области биомиметики снизил коэффициент трения на 50% компонентов машин, таких как стальные валы, смазываемые моторным маслом, и позволил производить гораздо более эффективные и надежные подшипники скольжения для нескольких механических применений.

Более эффективное и более быстрое смазывание приводит к меньшему трению и сопротивлению, тем самым сводя к минимуму потребление энергии и выбросы CO 2 и в то же время сокращая износ, который сокращает срок службы машин.

Более эффективное оборудование

Работая вместе с биологами и лазерными экспертами, проект разработал принципиально новую линию технологий биомимикрии. Результаты могут быть очень полезны для решения повседневных инженерных задач, которые могут изменить эффективность использования энергии миллионами машин .

Эммануэль Стратакис, координатор проекта, Фонд исследований и технологий Эллады, Греция

Кроме того, ученые нашли медицинское применение, например, лазерные титановые имплантаты с биомиметической поверхностной микроструктурой, демпфируемой кровью и жидкостями организма, чтобы избежать чрезмерного роста клеток и тканей.

Это позволяет минимизировать побочные эффекты операции по замене тазобедренного сустава или позволить новым имплантатам лечить сердечно-сосудистые заболевания, что в настоящее время дополнительно исследуется в последующем проекте FET Innovation Launchpad Project CellFreeImplant.

« Мы также рассматриваем другие способы использования этих новых типов биомиметических и наноразмерных структур, например, в подводных приложениях, при охлаждении мощных устройств или для разделения воды и нефти Стратакис заявляет.

Он добавил: « Кроме того, мы изучаем неожиданное обнаружение антиотражающих свойств биостимулированных лазерных наноструктур. Этот результат запатентован и будет исследован в LABIONICS, втором последующем проекте FET Innovation Launchpad . »

Источник: http://ec.europa.eu/

Source link