تطوير هياكل صلبة مستوحاة من الحيوانات لصناعة "الروبوتات"
صنع باحثون من دول مختلفة مواد تشكل هياكل حيوية صلبة مستوحاة من جسم آكل النمل وريش الطاووس الملون وصدف المحار.
وتمتاز هذه الهياكل بأنها أكثر قساوة وتنوعا واستدامة من المواد التقليدية، حيث يمكن لها أن تُستخدم في صناعة ألواح شمسية جديدة وروبوتات مرنة ومواد لتغطية الطائرات فائقة السرعة، بفضل صفاتها المتفوقة على المواد التقليدية.
وقالت الباحثة دريتي نيبال، المؤلفة الأولى للدراسة: "تستطيع الطبيعة حتى اليوم صناعة المواد بطريقة أبسط وأذكى مما نستطيع فعله في المختبر"، وفقا لموقع "فيز دوت أورغ".
وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "نيتشر ماتيريالز"، إلى أنهم اعتمدوا على تقنية المركبات النانوية المستوحاة من الطبيعة، القادرة على تشكيل بروتينات ذات صفات مختلفة عن المعادن والمواد البلاستيكية التقليدية.
وقال الباحث هيندريك هاينز، المشارك في الدراسة: "كان علينا أن نعرف كيفية بناء المواد الهيكلية والتأكد من وجود كل جزيء في مكانه الصحيح، ما دفعنا إلى استيحاء كيفية قيام الطبيعة بذلك لنعيد تجربته في المختبر بمساعدة النماذج الحسابية".
ودرس الفريق مادة "الكيراتين" المُستخدمة في كثير من مواد البناء الحيوية في الطبيعة، وهي تتكون من بروتينات بسيطة تلتف على بعضها بشكل مشابه للحمض النووي.
وتترابط المادة مع بعضها بطرق مختلفة لتصنع هياكل متعددة؛ مثل الأظافر والأيدي والأرجل والشعر لدى البشر، وقرون حيوانات وحيد القرن وحراشف آكلات النمل.
ويسعى الباحثون حاليا نحو اكتشاف فوائد البنى الحيوية الطبيعية وتطبيقاتها المختلفة في الحياة اليومية، إذ يمكن أن تساعد في زيادة صلابة المواد الصناعية وتحسين مظهرها وزيادة وظائفها.
كما يقومون باكتشاف طرائق جديدة لصناعة المواد الحيوية الصلبة بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد، دون إنتاج كميات كبيرة من النفايات أو المواد السامة، مع مراعاة تخفيض استهلاك الطاقة.
