Vật liệu lấy cảm hứng từ sinh học có thể cách mạng hóa khoa học vật liệu Những người nhìn vào tơ nhện và vỏ bào ngư đang tìm kiếm những cách mới để tạo ra vật liệu tốt hơn, rẻ hơn và ít sản phẩm phụ độc hại hơn.
(Biologically inspired materials could revolutionize materials science. People looking at spider silk and abalone shells are looking for new ways to make materials better, cheaper, and with less toxic byproducts.)
Ý tưởng lấy cảm hứng từ các thiết kế phức tạp và các quy trình hiệu quả của tự nhiên nhấn mạnh sự thay đổi mô hình cơ bản trong khoa học vật liệu. Thiên nhiên, qua hàng triệu năm tiến hóa, đã tối ưu hóa vô số vật liệu sinh học như tơ nhện và vỏ bào ngư, đạt được sức mạnh, tính linh hoạt và khả năng phục hồi vượt trội. Bằng cách nghiên cứu các đối tượng tự nhiên này, các nhà khoa học có thể phát triển các vật liệu mô phỏng sinh học mô phỏng chất lượng của chúng, dẫn đến những đổi mới vừa thân thiện với môi trường vừa tiết kiệm chi phí. Những cách tiếp cận như vậy không chỉ nâng cao hiệu suất của vật liệu mà còn thúc đẩy thực hành sản xuất bền vững bằng cách giảm sự phụ thuộc vào hóa chất độc hại và các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng. Sự thay đổi này thể hiện sự hội tụ của sinh học, hóa học và kỹ thuật, thúc đẩy cách tiếp cận toàn diện hơn để phát triển vật liệu. Việc mô phỏng các cấu trúc tự nhiên có thể tạo ra các vật liệu nhẹ hơn, bền hơn và dễ thích ứng hơn, có thể cách mạng hóa các ngành công nghiệp như thiết bị y sinh, dệt may và xây dựng. Ngoài ra, chiến lược mô phỏng sinh học này có thể truyền cảm hứng cho các thiết kế mới vốn bền vững, sử dụng các nguồn tài nguyên tái tạo và giảm thiểu chất thải. Tiềm năng của những vật liệu này trong việc biến đổi cơ sở hạ tầng và cuộc sống hàng ngày của chúng ta là rất lớn, mang đến những lựa chọn thay thế xanh hơn, an toàn hơn, phù hợp với sự nhấn mạnh ngày càng tăng của toàn cầu về trách nhiệm môi trường. Cuối cùng, quan điểm này khuyến khích sự đổi mới bắt nguồn từ các giải pháp riêng của tự nhiên, nêu bật tầm quan trọng của nghiên cứu liên ngành giúp kết nối khoa học tự nhiên và kỹ thuật để giải quyết những thách thức phức tạp.
---Janine Benyus---
