מאת: יעל הלפמן כהן
השבוע נפנה שוב את תשומת הלב לצמחים ולעצים כמקור לחדשנות והמצאות. ליקטנו מגוון נוסף של פיתוחים והמצאות בהשראת תופעות מפליאות בעולם הצומח.
ענבים
אריזות תופסות נפח רב בסל הקניות שלנו ובהמשך בפח האשפה ובאתרי הפסולת. האריזות בטבע לעומת זאת מתפרקות ו…..אכילות. השאלה היא אם ניתן לייצר אריזות כמו בטבע. את השאלה הזאת בדיוק שאל פרופ' דויד אדוארדס, ממציא בהשראת הטבע, מאוניברסיטת הארוורד. שיתוף פעולה שלו עם מעצב ועם ביולוג הוביל לפיתוח של אריזה אכילה.
מקור ההשראה לפיתוח הוא קליפת העינב. הקליפה גם מגינה מפני אובדן נוזלים וכניסת מזהמים וגם מספקת חומרי הזנה ייחודיים, ובה בעת העינב נאכל כולו על קליפתו. אריזה אידיאלית! הטכנולוגיה מוגנת הפטנט שפותחה, WikiPearl, היא אריזה מהפכנית למזון ומשקאות, נטולת פלסטיק, ועשויה מרכיבים טבעיים אכילים, מזינים, ומתכלים. האריזה עשויה מג'ל אלקטרוסטטי המבוסס על אינטראקציות בין רכיבי מזון טבעיים, יונים מזינים ורב סוכרים. מבנה זה אטום יותר בפני מים וחמצן יחסית לחלופות אחרות.
יתרונות האריזה החדשנית ברורים: אריזה נישאת, ידידותית לסביבה, מספקת ערכים תזונתיים, יוצרת טעמים ייחודיים ומספקת חווית אכילה אחרת. בין היישומים אריזה לגלידה השומרת על קור לאורך זמן ויוגורט הנאכל עם אריזתו, ללא צורך בכפית, ברחיצת כלים, בהליכה לפח או לתחנת המחזור הקרובה.
גלידת תות. תמונה באדיבות Wikipearl
כדנית
צמח הכדנית הוא צמח טורף בעל צורת כד. נמלים המתקרבות לשפת הכד נופלות פנימה ואין להן סיכוי לצאת, כי דופנות הכד מחליקות במיוחד. הצמח נחקר על ידי מהנדסים ממכון Wyss שבאוניברסיטת הרווארד במטרה להבין מה הופך את דופנות הפרח לחלקות כל כך. הם גילו שההחלקה נגרמת בשל קיפולים מיקרוסקופיים על פני השטח המחזיקים מים, וכך מייצרים שכבה דקה של מים על המשטח. החוקרים אימצו את הרעיון ויצרו משטח בעל מיקרו־חרירים המחזיקים נוזל סיכה. המשטח כה חלק, עד שאפילו שמן גס ואספלט נוזלי מתגלגלים עליו. המחקר הבשיל לכדי פיתוח טכנולוגיה ליצירת משטחים חלקים במיוחד בשם SLIPS, טכנולוגיה בעלת פוטנציאל נרחב ליישומים, כגון משטחים למניעת אלח בקטריאלי, הרחקת כימיקלים ונוזלים, מניעת קורוזיה, הרחקת מזיקים ועוד. בסרטון תוכלו לראות מה קורה לצבע שנשפך לכיור רגיל לעומת כיור המצופה בציפוי של SLIPS.
אפקט השרך
כאשר שרך המים סַלוויניה מוֹלֶסטה מושקע במים על ידי הרוח או בעלי חיים, נבנית סביבו במהרה שכבת אוויר. השכבה נשארת יציבה אפילו לאחר שהות של מספר שבועות במים!
עלי השרך מכוסים שערות אלסטיות צפופות. כל ארבע שערות מקובצות יחד במבנה דמוי מטרף ביצים ובולטות כשני מילימטרים מהשטח. קצה ה"מטרף" כולא טיפות מים כך שנוצר מרווח של אוויר בין משטח השרך לקצה השערות.
הפיתוח הביומימטי הוא ציפויים לאוניות המבוססים על האפקט זה כפתרון יציב וארוך טווח להקטנת מקדם החיכוך של גוף האונייה עם המים. על פי הערכה, אילו כל האוניות בעולם יכוסו בציפוי זה, נחסוך כ – 1% מצריכת הדלק העולמית.
אפקט הלוטוס
אף שהלוטוס גדל בסביבה בוצית, הוא תמיד נראה נקי. בשנות ה 80 הבחין בכך בפליאה גם וילהלם ברתלוט, בוטנאי גרמני. הוא גילה שהמשטח של עלה הלוטוס אינו חלק, הוא מכוסה גבשושיות ברמת המיקרונים ועליהן חלקיקי ננו. המרחק בין חלקיקי הננו קטן מקוטר טיפת מים, כך שמים אינם יכולים להיכנס בין החלקיקים. זהו משטח סופר הידרופובי. טיפות מים הנופלות על המשטח מקבלות צורה כדורית, מתגלגלות על משטח העלה המשופע ושוטפות כל מה שנקרה בדרכן, כולל אבק וחלקיקי לכלוך.
המנגנון גאוני ! פעם אחת מיוצר משטח ומקבלים שירות ניקוי חינם ללא השקעת אנרגיה או חומרי ניקוי. אפקט הלוטוס כבר יושם בשלל פיתוחים ובהם צבע לקירות חוץ וחלונות, שמשאירים לגשם לעשות את עבודת הניקוי. בסרטון אפשר לראות הדמיה של התהליך.
לפה קוצנית
אחת ההמצאות המפורסמות של פיתוחי ביומימיקרי בהשראת הצומח היא המצאת הסקוטש בהשראת מנגנון ההצמדה של זרעים. זרעים רבים נצמדים לפרוות בעלי חיים חולפים כחלק ממנגנון ההפצה. מהנדס שוויצרי בשם גו'רג' דה מסטרל יצא לטייל עם כלבו ונתקל בזרע של צמח הלפה הקוצנית שנדבק לפרוות כלבו. פרוות הכלב התמלאה זרעים אך במקום לזרוק אותם ולהמשיך בחייו, בחר המהנדס לבחון את הזרע תחת עדשת המיקרוסקופ. המבנה שגילה הכולל זיזים הנתקעים בלולאות של פרוות הכלב הוביל אותו לפיתוח המצאת הסקוטש הכוללת רצועה דוקרנית ורצועה פרוותית.
