生物化的一年：贻贝，大象，水熊等......

又到了每年的这个时候;时间参加第二届Tommies，我的2010和荣誉的最令人印象深刻最近仿生设计或发现。像往常一样，我会安排由激发了创新的生物奖项，并邀请任何发现者在布埃纳文图拉在旧金山和我一起的爱尔兰咖啡。

1.缓步动物，或水熊，是为灵感Biomatrica的没有冷冻的保存方法。这种微小的常见无脊椎动物可以在你的前草坪或北冰洋水域的土壤中找到，是我们世界上更加迷人的动物之一。它取决于气体交换的周围的水薄膜，避免干燥。它可以将极端温度从-80摄氏度静脉到+ 80℃，压力比我们最深的海沟或空间真空的压力大3000倍，杀死我们的辐射约500倍。

如果塔德拉德干涸，它可以流逝到冷冻疾病状态，或暂停动画，多达120岁，加入水后出现相当活跃。

这没有水anhydrobiosis，或生活的过程中，研究了Biomatrica总裁和创始人罗尔夫·穆勒并应用于实验室样品的保存。该公司声称组织，细胞和活组织可以储存而不会损坏和不具有长期风险和制冷的成本。每个样品包裹在热稳定的，合成的膜的模拟了缓步动物的化学性质。当需要时该样品可以在不活力（组织，细胞或DNA损伤）损失再水化。

这种创新的意义远远超出了实验室样品的存储和可能在全球公共卫生的努力，在疫苗样品和用品常常不传递到患者由于缺乏冷藏的巨大的帮助。

2.贻贝已，多年来，一直是海报孩子，在等待的仿生设计界，看来这双壳类将在不久的将来即将其外壳出来。贻贝足丝是众所周知的了，坚持在动荡的潮间带的岩石和科学家的许多团队的能力一直在研究构成这些锚线程的蛋白质。为什么？这是因为，贻贝是能够产生这种强粘接剂的水下，在环境温度下，用无毒性的副产物。此外，所述生物可以微调该粘合剂为全范围的性能和相对永久性。

现在科学家们芝加哥大学已经申请了一种合成版贻贝胶的专利，这是一种自愈合胶。潜力仍然令人兴奋;生物医学移植和修复以及水下机械工程仍然是这种材料将产生重大影响的主要领域。这项创新说明了多年研究中的跨领域合作是多么重要。

使用金属离子的分子结合，而不是在大多数合成聚合物的典型永久共价键键他们的突破是。其他合成聚合物没有两个强度和延展性，在过去表现良好：将紧密结合材料变得太脆，因为它得到了加强。正如任何结构工程师都知道，一桥的一部分是过强会削弱整个结构就像一个薄弱环节。改变材料的pH值也使他们改变其属性。

什么是这里的生物创新的概念？从外形力量，在这种情况下，在分子尺度，并通过改变问题的主要参数解决矛盾，在这种情况下。

3.海胆也是潮间区的令人惊叹的生物，在岩石上咀嚼它以实现其生活，在光线表面上放牧并雕刻出浅坑，以锚定本身。Pupa Gilbert，物理教授来自威斯康星大学 - 麦迪逊发现，令人惊讶的是，断齿是什么使他们如此牙列有效。

它的牙齿材料是由方解石晶体组成的生物矿物镶嵌体，有两种形式-板和纤维-横向排列，并与超硬方解石纳米胶结在一起。在晶体之间是有机材料层。由于有机层比晶体更软，它们首先破裂，并在保证最佳清晰度的平面上破裂。这有点像把你的剃刀上的划痕折断，因为它们变钝了，但在一个更小和更完整的规模上。基于这种材料逻辑的自锐工具将确实是一个福音。这里的生物设计概念是使用复合材料来解决性能矛盾，控制部件的失效以获得系统的最佳成功(是否想到了秋叶?)，以及由几个基本部件组成的功能梯度材料。

4.大象是地球上最大的陆地动物，整个变化的景观绊倒它吨。几乎滑稽对位其笨拙的框架是其超灵巧细腻的树干。费斯托是自动化公司，已将大象添加到他们的动物灵感列表中，这次是机器人手臂。对于数百万年的达到，抓住和坚持，已经使用了几乎无限的运动自由度，树干，尾巴和圆柱体。本产品可能代表更“柔软波点”的市场趋势，因为在机器人研究设施中种植了性能和专业知识。

5. Homo Sapien，或者更准确地说，他的头骨解剖学是一种创新的头盔设计的灵感来自梯子，比利时头盔制造商。下次你接受头皮按摩时，你可能会欣赏这个创新的关键概念。当然，你的头皮会穿过你的颅骨，这种能力是你大脑损伤控制系统的一部分。在一次短暂的跌落中，这种灵活的皮肤吸收了施加在头部的剪切力，减少了对珍贵内容物的冲击。头部创伤是摩托车事故死亡的主要原因，其中大多数是由于头部在撞击时迅速转动，然后大脑松散地漂浮在里面，撕裂血管和神经纤维。

全新外观设计，命名SuperSkin，采用了在所述硬衬的凝胶衬垫外漂浮的合成皮肤。这种皮肤能够拉伸八倍，并且这种技术减少了50％转速的影响，以及可能的脑损伤67％的公司索赔。

6.东方大黄蜂将来可能将关键保持在更有效的太阳能电池。研究人员特拉维夫大学有研究昆虫的表皮条纹它能够在阳光下和电能转换为电能。角质层的外部棕色层吸收太阳光并向下面的黄色层通道，这是用许多杆状结构镶嵌。这里，通过黄色颜料，xanthopterin转换为电能，将光子撞击并转换为电能。实验者已经取代了通常在染料敏化的光伏电池中发现的硅颜料，并证明材料确实如理化。

7.细菌是令人惊奇的抗药性，细菌生物膜或粘液，是需要清洁的环境中的持续问题。Joanna Aizenberg的实验室研究人员威斯研究所生物启发工程在哈佛大学发现了​​一个原因。他们很难弄湿。液体在粘液的表面上珠，就像另一个熟悉的生物鼓舞人心的生物，莲花一样。

然而，与莲花效应的影响不同，这一发现是在材料水平上，并且在制造天然基质的制造中仅具有简单的基本和天然成分 - 蛋白质和多糖。粘液是一个组装成多尺度分层结构的弹性网格，其合成双胞胎将在医疗保健，制造和科学中找到Myriad。

8.蚂蚁是一种勤劳的生物，并激发了澳大利亚年轻设计师的布莱恩·李，提出了一个独特而创新的救灾车辆，名为援助必需品运输公司（A.N.T.）。这种多功能概念车是能够穿越崎岖的地形具有独特的独立的六轮系统，并演变成无论是土地调速装置或容器，运载车这与其产品一起提供了一个临时住所。这种救济制度依赖，以提供必要的供应大部分车辆的快速返回基地，就像蚂蚁来回走，从它们的巢穴。

9.纳米比亚沙漠甲虫能够从夜晚的空气收获雾为了生存在这个星球上最干旱的气候之一。它通过将面临普遍的海风，让其冷却凝结体的小水滴，其向下运行渠道，其等待的嘴做的。液滴形成是通过一个聪明的一系列亲水凸块确保包围它的外壳的疏水部分。设计师朴Kitae已经塑造了一个名为食堂露水银行瓶使用同样的原则。该瓶子代替散热角质，而不是圆顶中的圆顶的快速冷却不锈钢形状，该凹槽将水收集到圆顶底座的通道中。

10.通过使用一种被称为侧线的复杂传感器系统，鱼在水下游动时不会相互碰撞。这是一种被称为神经母细胞的毛细胞传感器基质，它们排列在鱼的全身，要么在表面，要么在表皮下的管中。侧线也使鱼能够定位猎物，躲避捕食者，在鱼群中导航，并利用水本身作为感知的一部分与其他鱼交流。

来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois at urbana - champae)的道格拉斯·琼斯(Douglas Jones)，以及西北大学(Northwestern University)的杨颖晨(Yingchen Yang)等人都参与了这项研究开发了一种艺术横向线（全部）由缠绕在圆筒周围的3-D系统的3D仿生神经孢状物（BNS）组成。工程师将它们的MEMS阵列连接到波束成形算法程序，以便在三维水环境中图像实际事件。它们的原型可以准确地定位水中的干扰源，并在各种条件下通过丘巴的自然尾巴闪烁。这是对制定更复杂的导航，通信和控制系统的贡献，用于水下车辆和机器人。

祝贺所有的获奖者:祝你们的物种繁荣昌盛!这些创新，虽然范围很广，但在目前专注于仿生材料、结构和工艺的研究和发展中只占很小的一部分。可以预见，随着发现带来更多发现，我们的世界越来越多地向大自然寻求解决方案，这种趋势将继续下去。

_{大象绘画 - 通过CC协议acaben.（Flickr的），}贻贝- CC许可证由Joeldeluxe.（Flickr的），海胆 - CC许可证由poplinre（Flickr）