שינוי האקלים ואובדן המגוון הביולוגי הופכים את התלות שלנו בטבע לברורה מתמיד, בכל תחום – מהאוכל הנכנס לפינו ועד האוויר שאנו נושמים. אולם הטבע גם טומן בחובו את הפתרונות לבעיות רבות, ונותן השראה בלתי צפויה לגילויים מדעיים.
כתבות נוספות באתר מקור ראשון:
– לא מצולם, לא קיים: המתכון לתמונה המושלמת
– עודף מודעוּת משוררית: ספר שירה שאינו מודע לעצמו
– השבת הראשונה של פולארד בארץ: תפילת הודיה בבידוד
"הטבע 'פענח' כיצד כדור הארץ תומך בחיים", אומר לקס אמור מהמכון לביומימטיקה, החוקר דרכים לחקות את הטבע בתחומי החדשנות. "עלינו להביט בתוכניות הביולוגיות שהצליחו במשך אלפי שנים להשיק רעיונות פורצי דרך מהר יותר. אנו יכולים להשתמש בביומימיקריה – לימוד הטבע ושכפול האסטרטגיות שלו – לא רק כדי ללמוד מחוכמת הטבע, אלא גם כדי לרפא את עצמנו ואת הכוכב שלנו". הנה מבחר מהמחקרים המדעיים השנה שנולדו בהשראת הטבע.
זריקות של צרעות
הסרת גידולים וקרישי דם באמצעות ניתוחים בפולשנות מזערית עשויה בקרוב להיות קלה יותר בזכות מחט גמישה ודקה במיוחד שנוצרה בהשראת צרעות טפיליות. החרקים האימתניים האלה מזריקים את ביציהם למארחים חיים, זחלים למשל, באמצעות מחט נבובה הנקראת צינור הטלה. מדענים מהאוניברסיטת הטכנולוגית בדלפט שבהולנד בחנו את מנגנון ההזרקה של הביצים, עם להבים שמחליקים לסירוגין מעלה ומטה, תוך שימוש בחיכוך כדי לדחוף את הביצים.
במחקר שפורסם לאחרונה ב"חידושים בביו־הנדסה וביוטכנולוגיה", חוקרים תכננו מחט המורכבת ממוטות זזים המדמים את צינור ההטלה. לדבריהם, המחט החדשה מסוגלת להגיע לאזורים שקבורים עמוק בגוף כדי להזריק תרופות או להסיר תצורות מזיקות, בלי לגרום כמעט טראומה. גם זמן ההחלמה של המטופל זעיר לעומת ניתוח מקובל.
התוצאה שונה לחלוטין, כמובן, במקרה של הצרעות הטפיליות עצמן: הזחל שלהן טורף לעיתים קרובות את מארחו מבפנים.
עין של קורי עכביש
עכבישים טווים חוטי משי כדי ללכוד חרקים; בני האדם יכולים להשתמש בקורים הללו לייצור עדשות אופטיות המסוגלות לראות נגיפים שאינם נראים לעין בלתי מזוינת. במחקר שפורסם בכתב העת Journal of Applied Physics, מדענים דיווחו שהשתמשו במשי של עכביש רעדני כתמיכה לעדשה. בניסויים הם ציפו בשעווה קווצה של משי שטווה העכביש, ואז טפטפו עליה שרף. ככל שהמשי התעבה הוא התעצב בצורת כיפה, ואותה אפו החוקרים בתנור אולטרה סגול.
העדשה האופטית שנוצרה היא בערך בגודל של כדורית דם אדומה. אפשר להשתמש בה כדי לצלם עצמים מיקרוסקופיים כמו נגיפים או פנים של רקמה ביולוגית. מכיוון שהעדשה עשויה מחומר טבעי ובלתי רעיל, אפשר להשתמש בה בבטחה גם בתוך הגוף.
גשר הספוגים
ספוג ימי ששמו "סל הפרחים של ונוס", שמקום מושבו במעמקי האוקיינוס השקט, עשוי לתת השראה לפיתוח לגורדי שחקים חזקים יותר, גשרים ארוכים יותר וחלליות קלות יותר, על פי מחקר שפורסם בספטמבר ב־Nature Materials.
מדענים גילו כי מבנה השלד הצינורי של הספוג מעניק לו יחס חוזק־משקל גבוה יותר מאשר עיצובים מסורתיים ששימשו במשך מאות שנים לבניית בניינים וגשרים. "אנו חוקרים יחסי מבנה־תפקוד במערכות שלד ספוגיות כבר יותר מ־20 שנה, והמינים הללו ממשיכים להפתיע אותנו", אמר אחד המדענים, ג'יימס ויבר מאוניברסיטת הרווארד.
פירות מסריחים ומדליקים
בחלק מהעולם חושבים שהוא עסיסי וטעים; אחרים חושבים שהוא מסריח. מסריח עד כדי כך שבתי מלון ברחבי דרום־מזרח אסיה אוסרים על האורחים להכניס אותו לשטחם. זהו הדוּריאן, פרי שעכשיו עשויה להיות סיבה נוספת, בלתי צפויה, לתהילה שלו: כעזר להטענת טלפונים ניידים ומכוניות חשמליות.
במחקר שפורסם בפברואר בכתב העת Journal of Energy Storage תיארו מדענים כיצד יצרו מהפרי חומרים קלים ונקבוביים במיוחד הנקראים אירוג'לים. "האירוג'לים הם קבלי־על מעולים", שפעולתם דומה למאגרי חשמל שמעבירים אנרגיה בצורה חלקה, לפי אחד המדענים, פרופ' וינסנט גומס מאוניברסיטת סידני. "קבלי־על מסוגלים לאגור במהירות אנרגיה רבה בתוך מכשיר קטן בגודל סוללה". לאחר מכן הם יכולים לפרוק את האנרגיה לשם טעינת מכשירים אלקטרוניים כמו טלפונים חכמים, טאבלטים ומחשבים ניידים בתוך שניות ספורות.
במבוק־על לגורדי שחקים
מכוניות, מטוסים ובניינים עשויים בעיקר מפלדה, בטון או לבנים. במבוק עורר עניין כחומר בנייה רב־תכליתי, אבל האם אפשר לחזק אותו מספיק כדי לשמש בהנדסה המודרנית? במחקר שפורסם במאי בכתב העת "ACS ננו", מדענים דיווחו שמצאו תשובה: הסרה חלקית של הליגנין – חומר אורגני היוצר רקמה עצית – והעברת הבמבוק במיקרוגל, מאפשרות להכפיל כמעט את חוזקו של הבמבוק.
קני הבמבוק כבר משמשים לבניית בתים וגשרים, אך התגלית החדשה עשויה להגביר עוד יותר את השימוש בהם כחלופה קלה, צומחת במהירות ובת־קיימא לחומרים מזהמים.
