"Aanpassen, groeien, genezen" klinkt waarschijnlijk als een wijze ouderlijk advies aan studenten die net naar de universiteit gaan. het is de biologische grondgedachte achter recent onderzoek aan de Universiteit van Maine dat biomimicry bestudeert. Een van de fundamentele vragen van biomimicry is hoe organismen zich aanpassen, groeien, genezen, en zelfs overleven.

In een poging het antwoord te vinden, biomimicry gebruikt echte levende systemen om het ontwerp en de fabricage van de volgende generatie materialen te inspireren die problemen kunnen oplossen zoals de natuur dat doet, van het genezen van wonden tot het voorkomen van infecties, tot op een dag, misschien, "groeiende" raketten en auto's.

"wetenschappelijk, het meest significante en interessante aspect van dit werk is om eerst deze benadering te gebruiken om te begrijpen hoe deze interface-gestuurde verschijnselen optreden, en vervolgens werken om dit inzicht te gebruiken om het biologische systeem te laten doen wat we willen dat het doet of het kunstmatig reproduceren, " zei hoogleraar biologische technologie aan de Universiteit van Maine, Caitlin Howell.

Het werk van Howell's team zal worden gepresenteerd tijdens het AVS 64th International Symposium and Exhibition, 29 oktober-nov. 3, 2017, in Tampa, Florida.

Howell begon haar onderzoek naar levende systemen met schimmels, onderzoeken hoe deze kleinste levensvormen gigantische bomen afbreken, enkele van de weinige organismen die daartoe in staat zijn. Zij en haar team richten zich nu op het genereren van nieuwe technologie op basis van hoe levende systemen zoals deze doen wat ze doen.

Een belangrijk gebied van potentiële toepassing voor hun werk is bacteriële adhesie die leidt tot biofilmvorming. Biofilms veroorzaken een breed scala aan problemen in de industrie en de geneeskunde. Met behulp van een methode geïnspireerd op de Nepenthes bekerplant, die een dunne, geïmmobiliseerde laag water om insecten af ​​​​te weren, De groep van Howell kan selectieve patronen van bacteriële hechting creëren met behulp van gewone laboratoriummaterialen en eenvoudige oppervlaktebehandelingen op tafels.

"Geïnspireerd door de vasculaire systemen van planten en dieren, we kunnen deze oppervlakken vervolgens continu zelfaanvullend maken door kanalen in het materiaal zelf in te bedden. De kanalen worden dan gevuld met overtollige vloeistof, die naar het oppervlak kan diffunderen en uitgeputte of beschadigde gebieden kan genezen, ' zei Howell.

Het team werkt ook aan de ontwikkeling van deze materialen op papiersubstraten om goedkope, lichtgewicht materialen voor het hanteren van pathogenen voor gebruik in diagnostiek of analyse. "Door dit werk we willen nieuwe en veelzijdige hulpmiddelen ontwikkelen voor de exploratie en bestrijding van micro-organismen, ' zei Howell.

Te veel, het idee om zelfherstellende systemen te ontwerpen of een raket of auto te laten groeien, met oppervlaktefunctionaliteiten die op verzoek veranderen om hittebestendig te zijn, stralingsafstotend, gecamoufleerd, zacht of hard, klinkt als sciencefiction. Maar wetenschappelijke verbeeldingskracht is de essentie van technologische innovatie; het is geworteld in het schijnbaar fantastische.

"Vliegtuigen en draadloze communicatie waren ooit sciencefiction, te, Howell zei. "Ik zie dat mijn werk een van de fundamenten is die worden gebruikt om dit soort dingen mogelijk te maken."