المحاكاة الحيوية كأداة لتطوير مواد جديدة

التحديث: 25 يوليو 2023 الوسوم (تاج):المحاكاة الحيويةالاستدامة

Biomimetics على شفاه الجميع ومن الصعب الآن تخيل مستقبل لا يلعب فيه دورًا رئيسيًا في تنمية مجتمعنا. إن تطوير مواد جديدة ليس بعيدًا عن هذا النظام الجديد ، على الرغم من أننا يجب أن نكون على دراية بما يمكننا الحصول عليه (وما لا يمكننا الحصول عليه) من محاكاة الطبيعة.

العيش في عالم مادي

يبدأ تاريخ البشرية بتطور الحضارات التي نجمعها اليوم في مراحل تكنولوجية تحددها المادة التي حققت في أي وقت أعلى درجة من التطور (العصر الحجري ، العصر النحاسي ، العصر البرونزي ، العصر الحديدي). منذ ذلك الحين ، ارتبط تطور الإنسان ارتباطًا وثيقًا بعلاقته بالمواد التي تحيط به: كيفية استخراجها ، وكيفية تحويلها ، وكيفية استخدامها ، وكيفية تركيبها ، وكيفية إعادة تدويرها ... مباشرة من أقدم المواد التي استخرجها الإنسان من الطبيعة (الأخشاب والطين والحجر ، إلخ) لاستخدام الحرارة في ثورة تكنولوجيا النانو وعلم النانو.


التحديات التكنولوجية

التحديات التكنولوجية هي أعظم التحديات التي واجهها الإنسان في كل تاريخه. على الرغم من إتقاننا لاستخراج المواد الخام ، والسيطرة على تخليق المواد الجديدة ، وتطوير تقنيات المعالجة والتصنيع واستخدام مصادر مختلفة للطاقة لأنشطتنا ، إلا أننا بالكاد أخذنا في الاعتبار العواقب التي خلفتها كل هذه المراحل على محيطنا.

نحن نعيش حاليًا في عصر السيليكون ، وهو ثورة جديدة ساهمت في تطوير الإلكترونيات وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات.

نحن نعلم اليوم أنه لا يمكن إهمال العامل البيئي في أنشطتنا ؛ يجب اعتباره عاملاً ذا أهمية قصوى. في هذا السياق ، شهدت العقود الأخيرة ظهور نظام جديد يسمى الإلكترونيات أو المحاكاة الحيوية. أصبحت هذه المصطلحات شائعة نتيجة لنشر كتاب Biomimicry: Innovation Inspired by Nature (1997) لـ Janine Beynus ، والذي يتعامل مع "علم جديد يدرس نماذج من الطبيعة ويستوحي من هذه التصاميم والعمليات لمعالجة المشكلات البشرية ".


المحاكاة الحيوية و الاستدامة

لطالما كان للعلم والهندسة الطبيعة كنموذج واستخدمتها لتزدهر ؛ ومع ذلك ، في الآونة الأخيرة ، أصبحت هذه الدراسة الطبيعية منظمة ، وتشارك بشكل متماسك متخصصين من مختلف التخصصات (علماء الأحياء ، والمصممين ، والفيزيائيين ، والمهندسين ، والكيميائيين ، إلخ) لتعظيم الفوائد المستخرجة من معرفة الطبيعة. في حين أنه لا يزال يحتوي حاليًا على أسرار لا يمكننا حلها ، فلا شك في أن تقليد العمليات والمواد والحلول الطبيعية سيكون أحد طرق المجتمع للتطور والابتكار.

في هذه المرحلة علينا أن نتوقف ونفكر: هل المحاكاة الحيوية هي الحل الشامل لمشاكلنا البيئية؟ الجواب لا. المحاكاة الحيوية هي أداة قيد التطوير ومصدر للابتكار ؛ نقطة انطلاق "جديدة" (بقدر ما تشير إلى التنظيم المنهجي) ونهج البحث عن حلول عرضية للتحديات التي وضعها التطور التكنولوجي. ولا يمكننا دائمًا الحصول على الجواب المطلوب من الطبيعة ؛ في هذه المرحلة ، كما يعلم الباحثون جيدًا ، نحتاج إلى تغيير النموذج ومواصلة التحقيق.

ولكن لا يزال هناك ميل إلى الربط المباشر بين المحاكاة الحيوية والاستدامة ، كما لو أن الأول ينطوي بشكل لا لبس فيه على الثانية. ليس هناك شك في أن الطبيعة يمكن أن تعلمنا الكثير عن كيفية حماية الحياة والموارد (كانت تفعل ذلك لملايين السنين) ، ولكن معرفة كيفية توجيه المعلومات التي تقدمها بشكل صحيح نحو التطورات التي تمثل تقدمًا بيئيًا يعتمد علينا فقط بقدر ما يساعد في "الحد من الأضرار التي تلحق بالبيئة".

-

مشاركة من Hello Materials