分为自然：重要的材料
这是节选自通过Terrapin Bright Green攻丝进入自然报告。
材料 - 凭借其各种优势，饰面和功能 - 支撑所有行业，甚至那些涉及无形商品和服务的行业。因此，以最小的成本创造提供卓越性能的材料对每一个业务都很重要。有机体，在环境条件下使用本地可用材料和能量的“制造”它们的组织，提供资源有效的材料制造的MYRIAD示例。
自然构造这些材料具有许多合成材料无法比拟的巨大功能。它通过使用合成材料中不同比例和原子排列的化学元素，实现了纳米级的精确度。
选择策略
多尺度结构
许多生物学材料具有令人印象深刻的抗拉强度水平，其许多当今工程材料中未能匹配的抗拉强度，硬度，韧性和其他材料特性。这是部分通过材料的分层排序来实现的。在纳米级，贝壳纳卡人由沉积在蛋白质和碳水化合物基质中的碳酸钙晶体组成。
这些组件在微观上形成堆叠的瓦片。这个多标量组合，在毫米尺度上可以看到3毫米厚的层，将易碎的粉笔变成了坚硬的陶瓷。珍珠质的结构激发了坚硬、可变形的玻璃的灵感。同样，由贻贝生产的防水胶粘剂的强度和粘性来自于等级交联纤维。这一特性启发了几种生物可降解胶粘剂的发展。
功能表面
微观表面纹理和化学性质灌注生物材料，具有令人震惊的功能阵列。莲花叶子有蜡状的显微镜凸块，使水滚下并携带污垢和颗粒。这种“莲花效果”启发了自清洗涂料的陶兰材料，如投手厂的表面层，芯水进入微观脊，创造超级光滑表面。这些概念激发了防污表面，如滑湿的液体注入多孔表面（滑动）和用于间接蒸发冷却的超出表面。同样，沙克雷模仿鲨鱼天的鳞片以排斥细菌。
'成长'材料
生长的能力是生物的属性，这些属性产生显着复杂性和功能的材料。当给予适当的支架和营养素时，细胞复制并自组装成垫，薄膜和各种其他形式。使用“生物制造”或生物学作为生产手段，实验室能够使用相对较少的能量产生有价值的材料。包装泡沫，砖，肉和皮革等材料是使用细菌（Biomason）的“种植”，真菌（ecovative）和动物组织培养（现代草甸）。
现有产品
stocoat lotusan.
下雨的时候，莲属莲花叶子脱落水滴，污垢和其他颗粒借助微透镜表面结构和重力。这种“莲花效应”是由叶片表面上的多彩色的蜡状凸起产生的，导致水珠滚动并滚动。
佐治亚州的建筑材料制造商Sto Corp.在StoCoat Lotusan自清洁涂料中复制了这种效果。丙烯酸涂料对莲花有类似的微纹理;它太脱落了水和污垢，留下干燥，干净的表面，藻类和真菌难以定植。与随着时间的推移弄脏的外部涂料不同，Lotusan的自我清洁性能使其成为外部应用的低维护，长期涂层。
沙克雷特
生物污染和抗生素抗性是许多部门的主要问题，来自海上运输到医疗保健和食品服务。好用的买球外围app网站Sharklet Technologies是一种基于科罗拉多州的生物技术公司，生产Sharkle，这是由鲨鱼皮的设计的经过工程的微观地形，这减少了细菌的生长而不使用杀生物剂。像Sharkskin一样，Sharklet表面具有微观金刚石图案，可防止细菌生长达90％，而不会导致抗生素的细菌。
2012年，Sharklet的销售额超过100万美元，并与LG国际、Cook medical、Steelcase等公司共同开发家具、医疗设备和消费品。Sharklet还在开发可降低导尿管相关细菌感染可能性的导尿管，这在美国每年造成的医疗成本超过5.65亿美元。
蘑菇的材料
纽约的材料科学公司凭证结合了真菌菌丝菌丝体 - 真菌和农业副产品的植物部分，以制备环保蘑菇材料。这些堆肥材料是塑料泡沫和其他石油衍生合成的替代品。
生产过程首先将农业废弃物和菌丝体放入模具中。随着菌丝体的生长，它将废弃的纤维结合成一个固体块，填充霉菌。然后对材料进行热处理，以停止生长过程，创造出一种可以使用的材料。蘑菇材料的性能和成本可与竞争技术相媲美，它被用作包装和结构材料，并作为工程化木材的环保替代品。蘑菇材料是摇篮到摇篮认证的黄金产品。
开发的产品
贻贝启发粘合剂
蓝贻贝（Mytilus Edulis.)生产出一种可降解的防水胶粘剂，几乎可以粘在任何物体的表面，甚至连聚四氟乙烯也可以。大多数制造的粘合剂不是通用的，并含有有毒的化合物，如甲醛。在Terrapin具有竞争力的分析服务的帮助下，化学公司SyntheZyme的研究人员正在开发一种受贻贝启发的防水粘合剂。这种粘合剂是由具有化学“粘性”末端的蛋白质组成的，它将生物聚合物交联成一个坚固的基质，在化学上类似于贻贝粘合剂。
它还使用生物催化剂来实现低能量合成。聚合物是可再生的，无毒和可生物降解的。随着全球粘合剂和密封胶市场预计将达到430亿美元到2020年，随着无毒粘合剂的需求增加，该产品可能对市场产生巨大影响。贻贝粘合剂已经启发了纯粘合剂，这是一种用于木板制造的商业成功胶水。
Superwicking材料
传统的蒸汽压缩空调消耗大量能源，并依赖于制冷剂，这些制冷剂在释放时对环境造成破坏。Terrapin为罗彻斯特大学郭春雷的团队提供了生物灵感超吸材料技术的市场需求方面的建议，并帮助他们获得资金来开发节能间接蒸发冷却材料。植物的叶子Ruellia devosiana和Alocasia Odora.具有捕获水分子的显微镜表面纹理，导致液滴在表面上传播。
模仿这种超挑财产，该研究团队用灯芯和微观尺寸的材料制造了材料大量的水，甚至垂直表面。这些材料将增加冷却装置的蒸发效率，并且与传统蒸发冷却器中使用的多孔材料不同，它们抵抗生物污染。研究小组预测，使用这款新型空调消耗的能量减少了5倍。
生物贴片
由于能量 - 强化射击过程，粘土砖占世界人类学同事的1.2％2排放。基于北卡罗来纳州的生物技术启动Biomason推出了使用细菌“生长”的生物贴片。将砂，细菌，水，营养和氮气和钙源组合在模具中，Biomason产生了与传统砖的力量相当的砖块。细菌会导致碳酸钙在沉积物颗粒之间沉淀，并将混合物一起巩固到硬化砖中。
该过程在环境温度下使用本地采购材料进行，并且可以在现场发生，大大减少砖的碳排放和体现能量。为了推进这项技术，BioMason获得了国家科学基金会的SBIR阶段，并与北卡罗来纳州立大学的生物制造培训和教育中心合作，推进了技术。
可变形的玻璃
虽然贝壳的主要成分是白垩，但珍珠质具有惊人的抗断裂能力。麦吉尔大学(McGill University)的研究人员认为，珍珠层的独特特性归功于脆性方解石板之间的微裂缝网络，这些微裂缝中充满了粘性聚合物。为了实现这一想法，该团队用激光在玻璃上雕刻了一个三维阵列的微观裂缝，并将其填充聚氨酯。微裂纹通过偏转和消散应力抑制更大的裂纹形成，使这种改性玻璃比标准玻璃坚硬200倍。
研究人员认为，聚氨酯填料的影响不大;简单地雕刻微裂缝可能就足以使脆性材料变韧，这可能意味着在未来可以避免致癌的聚氨酯。雕刻的玻璃变形而不会破碎，使其适用于窗户，电子和玻璃器皿。该团队还认为，相同的策略可以应用于患有脆性的其他材料，如陶瓷。
现代草甸
2006年，畜牧业生产至少占世界温室气体排放的18%。它还需要世界上耕地的33％和世界上8％的水。现代草甸采用新型组织工程技术生产实验室种植的食品和材料，使产品类似于 - 而优于 - 由动物生产的产品。该过程而不是使用资源来培养和屠宰，而是从动物中培养细胞培养，并提示细胞生长到类似于皮肤和肌肉的组织中。与目前的牲畜生产相比，这一过程可以将耕地的使用量减少99％，水的使用量为96％，能量低45％，较少的温室气体排放量减少96％。
生产过程还避免了抗生素的沉重使用和与当前牲畜操作相关的道德困境。现代草甸成功生产皮革样品，各种颜色和厚度。公司目前专注于皮革生产，设想皮革，可通过形状，质地和透气性定制。
滑倒
受到启发的启发养猪哈佛大学的研究人员在哈佛大学的生物学启发工程研究所的研究人员开发了一个极其滑的表面，摧毁了大多数液体和生物膜。槽形叶的光泽是由保持水的微观表面波纹引起的，形成薄膜。研究人员采用了这个想法，创造了一种含有特殊配方液体润滑剂的微结构多孔材料。它的表面很滑，甚至原油和液体沥青都会从上面滚下来。与工程设计的疏水表面不同，这种表面可以“自我修复”，因为润滑剂会在划痕发生时填充它们。
多孔介质可以应用在许多表面上。卡瓦有许多潜在的应用，如防污、防冰、化学和流体处理、防腐蚀和虫害控制。滑技术,公司。成立于2014年，进一步发展研究人员在Wyss Institute探索的许多商业应用程序。
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