Izvor fotografije: Shutterstock.com
Duboko u Tihom okeanu, čudan, prozračni balon pluta pokraj njega. Unutra, tuneli i komore motaju se poput minijaturnog plutajućeg Gugenhajma oko talentovanog arhitekte nalik punoglavcu zvanog larvacean. Nevjerovatno, organizam je napravio cijelu strukturu od sluzi.
„Ovo je životinja bez nogu, ruku ili očiju i luči ovu složenu kuću sluzi oko sebe.“, objašnjava Joost Daniels, inženjer istraživanja. Daniels je dio tima na Monterey Bay Aquarium Research Institute u zalivu Monterey Bay koji je 3D modelirao ove strukture, koje su nazvali „snot palaces“.
Njihov rad na modeliranju, obavljen u Institutu Bioinspiration Lab, otkrio je kako larvacean koristi svoj rep da pumpa vodu punu detritusa kroz prolaze „snot palaces“, koristeći ga kao filter za hvatanje hrane.
Ova veličanstvena struktura mogla bi inspirisati izume i na kopnu. „Ovo bi moglo biti veoma interesantno za veoma efikasan pogon vozila ili druge pumpne sisteme. Postoji i mnogo koristi za medicinu.” kaže Daniels.
Takve inovacije pripadaju rastućoj kolekciji “biomimetičkih” proizvoda – koji oponašaju oblik, strukturu ili funkciju organizama. Inspiracija iz prirode nije novost, ali morska biomimetika je relativno u povoju dijelom zato što je istraženo samo 5% okeana. Pa ipak, „okean je mjesto gdje je sav život počeo i odakle su mnoge stvari evoluirale.“, kaže Daniels, što stvara ogroman potencijal za otkriće u svojim ogromnim dubinama.
Istraživači misle da bi otkrića vezana za morsku biomimetiku mogla rasti i primijeniti se u različitim industrijama, uključujući energetiku, transport, farmaceutske proizvode i istraživanje mora.
Divlji izumi
Blasiak-ov lični entuzijazam za ovu temu natjerao ga je da počne da katalogizuje morske biomimetičke izume, koje je zajedno sa svojim kolegama opisao u istraživačkom članku iz 2022.
Rad je istraživao sjajan niz inovacija – neke su u razvoju, a nekoliko već na tržištu.
Jedan od njih inspirisan je suženim perajama grbavog kita. Ovi levijatani bez napora klize kroz vodu, uprkos tome što imaju kvrgava peraja koja izgledaju kao da će ih usporiti. Početkom 2000-ih, inženjeri su otkrili da te izbočine, nazvane tuberkuli, zapravo stvaraju podizanje, smanjujući otpor u vodi. Ovo je od tada inspirisalo dizajn neravnih lopatica ventilatora i peraja daski za surfovanje, kao i patente za primjenu tuberkula na vjetroelektrane.
Još jedan izvor inspiracije je koža ajkule, koja se načičkana milijardama mikroskopskih ljuskica koje se nazivaju zubci. Raspoređeni u dijamantski uzorak i utisnuti vrhovima i udubinama, oni kanališu vodu i omogućavaju životinjama da neometano klize kroz nju.
Ova struktura je inspirisala nove automobilske gume koje imaju za cilj da smanje rizik od akvaplaninga i materijale za avione koji pojednostavljuju protok vazduha i smanjuju emisiju ugljenika za 1,1%.
Još mnogo biomimetičkih izuma je u izradi. Naučnici razvijaju hiper-jake materijale za zgrade zasnovane na hitinskoj strukturi škampi otpornih na pukotine. Drugi su pronašli nevjerovatnu modnu inspiraciju u hagfish-u koja proizvodi sluz, čija smjesa sadrži hiljade svilenih, ali moćnih niti koje bi mogle inspirirati tekstil sljedeće generacije. Na drugim mjestima, istraživači su patentirali jedinstvene vodoodbojne proteine u byssus nitima – jake filamente koji pričvršćuju dagnje za stijene, što bi moglo dovesti do čelika otpornog na koroziju za brodove.
Veliki novac u plavoj ekonomiji
Morska biomimetika mogla bi donijeti značajan prihod kroz nove proizvode, dizajne, patente i smanjenjem troškova održavanja i materijala u nekoliko industrija, smatra Blasiak. Jedna značajna oblast je pomorstvo, koje troši 30 milijardi američkih dolara godišnje na suočavanje sa dodatnim gorivom i troškovima čišćenja zbog biološkog obrastanja školjki i drugih stvorenja.
Biomimetički antifoulanti, kao što su premazi inspirirani kožom ajkule, mogli bi nadoknaditi ovaj trošak.
Prema Blasiak-ovom istraživanju, biomimetika bi mogla dodati milijarde industriji tkivnog inženjeringa, koja je 2017. godine ostvarila prodaju od 9 milijardi dolara, a korali i morski sunđeri postaju sve važniji sastojci.
“Mislim da je jedna od najatraktivnijih stvari kod biomimetike to što prvo od vas zahtijeva da pogledate prirodni svijet, da komunicirate sa njim, da budete radoznali u vezi sa njim i pokušate ga bolje razumjeti. To je početna tačka za brigu o okeanu, a zatim i za razmišljanje da bismo trebali biti njegovi upravitelji.” kaže Blasiak.
Izvor: The Maritime Executive
