Thực vật và Động vật như những Nhà Sáng Tạo Ý Tưởng cho Phát Triển Hệ Thống Đường Dẫn Sinh Học Bắt Chước

Journal of Bionic Engineering - Tập 5 - Trang 167-173 - 2008
Tom Masselter1, Uwe Scharf2, Thomas Speck1
1Plant Biomechanics Group, Botanic Garden of the University Freiburg, Faculty of Biology, Freiburg, Germany
2Rittal GmbH & Co. KG, Herborn, Germany

Tóm tắt

Nhiều loài động vật và thực vật có tiềm năng cao trong việc đóng vai trò là những nhà sáng tạo ý tưởng nhằm phát triển các vật liệu và cấu trúc sinh học bắt chước. Chúng tôi trình bày vài ý tưởng dựa trên các tính chất cấu trúc và chức năng của thực vật và động vật, dẫn đến sự phát triển của hai loại hệ thống đường dẫn sinh học bắt chước. Những hệ thống này đã được hiện thực hóa ở cấp độ trình diễn chức năng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Speck T, Harder D, Speck O. Gradient materials and self-repair: Learning technology from biology. VDI-Report, 2007, B4284, 1–13. Speck O, Milwich M, Harder D, Speck T. Vom biologischen Vorbild zum bionischen Produkt: der “technische Pflanzenhalm”. Museo, 2005, 22, 96–103. (in Germany) Milwich M, Speck T, Speck O, Stegmaier T, Planck H. Biomimetics and technical textiles: Solving engineering problems with the help of nature’s wisdom. American Journal of Botany, 2006, 93, 1455–1465. Speck T, Luchsinger R, Busch S, Rüggeberg M, Speck O. Self-healing processes in nature and engineering: Self-repairing biomimetic membranes for pneumatic structures. In: Brebbia C S (ed), Design and Nature III, WIT Press, South Hampton, 2006, 105–114. McCurley R S, Kier W M. The functional morphology of starfish tube feet: The role of crossed-fiber helical array in motion. Biological Bulletin, 1995, 188, 197–209. Leddy H A, Johnson A S. Walking versus breathing: Mechanical differentiation of sea urchin podia corresponds to functional specialization. Biological Bulletin, 2000, 198, 88–93. Wainwright S A, Biggs W D, Currey W D, Gosline J M. Mechanical Design in Organisms, Princeton University Press, Princeton, 1982. Clark R B. Dynamics in Metazoan Evolution: The Origin of the Coelom and Segments, Clarendon Press, Oxford, 1967. Thallemer A. Technologiedesign über einen bionischen Ansatz — das Medium Luft als Metapher und Allegorie. Ein Selbstverständnis für den Ingenieur? In: Reese J (ed), Der Ingenieur und seine Designer — Entwurf technischer Produkte im Spannungsfeld zwischen Konstruktion und Design, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 2005, 111–127. (in Germany) Thallemer A. Fluidic muscle. In: Wisser A, Nachtigall W (eds), Biona-Report 15, Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Mainz, 2001, 58–90. (in Germany) Bergemann D. Kontraktionsschläuche als technische Muskeln. Informationsbroschüre zur Hannovermesse, 1996. (in Germany) Festo-Info 501, Fluidic Muscle, [2008-12-03], http://www.festo.com/INetDomino/coorp_sites/de/f80b717d05276ea2c12571b9002b0356.htm Lightner S, Lincoln R. The fluidic muscle: A ‘new’ development. The International Journal of Modern Engineering, 2002, 2, 8. Serruys P W, Kutryk M J B, Ong A T L. Coronary-artery stents. New England Journal of Medicine, 2006, 354, 483–495. Anderson D T. Barnacles, Structure, Function, Development and Evolution, Chapman and Hall, London, 1994. Forterre Y, Skotheim J M, Dumais J, Mahadevan L. How the Venus flytrap snaps. Nature, 2005, 433, 421–425. Pahl G, Beitz W. Engineering Design: A Systematic Approach, Springer, London, 1988.