Компанијата „Bolt Threads“ од Калифорнија смислила револуционерна зимска капа. Иновацијата не е во дизајнот или бојата, туку во материјалот. Таа претставува комбинација од волна со биоинженеринг, направена од пајакова свила создадена од генетички модифициран квасец кој кога ќе ферментира, создава протеин што може да се претвори во влакно.

Од компанијата велат дека материјалот ја прави капата „помека, но и неверојатно издржлива“. Шефот на компанијата, Дан Видмајер, верува дека замената со природен материјал ќе им ја отвори вратата на низа иновации.

„Сега сме кај пајаковата свила, но постои цела палета неверојатни работи што може да се најдат во природата“, вели Видмајер. Но, со „копирањето“ на природата низ процес познат како биомимикрија, предизвикот се однесува на произведување на тие материјали во што поголеми количини.  

Освен што се копираат природни материјали, се работи и на реплицирање на функциите на човечкото ткиво. Докторантката Ванеса Рестрепо-Шилд од „Оксфорд“  е посветена на произведување синтетичка мрежница што ќе се однесува како вистинската во човечкото око.

Синтетичката мрежница се состои од клеточни мембрани на кои им се додадени некои биолошки компоненти кои детектираат светлина и генерираат електрични сигнали. Сè уште постои можност во најраните фази на развој на мрежницата да се случи враќање на видот кај пациентите. 

Нејзините природни, биоразградливи материјали ја прават помалку инвазивна од другите импланти и постои помала веројатност телото бурно да реагира на нив. Според некои предвидувања, синтетичката мрежница би можела да биде поквалитетна од „оригиналната“.

„Би можеле да вклучиме протеини што ќе овозможат да гледаме бои кои вообичаено не ги гледаме“, вели Рестрепо-Шилд.

Како и со синтетичката мрежница, материјалите што ги правиме копирајќи ја природата би можеле да имаат уште „посилни и подобри“ квалитети од оригиналните. Тоа е така заради начинот на кој природата единствено ги комбинира ресурсите и материјалите што ѝ се на располагање. Самостојните компоненти можеби се слаби, но комбинирани како мозаик најверојатно имаат многу квалитети.

Еден од примерите е и седефот, во кој се поврзуваат ситни делови од калциум карбонат.

„Де факто, тоа е креда со која пишуваме врз табла што е од мек материјал. Но кога природата во седефот ќе ги поврзе тие компоненти, се добива материјал за кој треба да се вложи две илјади пати повеќе енергија отколку за ситнење на поединечните компоненти“, вели Роберт Ричи, инженер од „Беркли“.

Сличен материјал е и „шрилкот“ – биоразградлива пластика што ја развија Хавиер Фернандез и неговиот тим од „Харвард“. Користејќи хитин, од кој инсектите, но и ракчињата ја прават својата кутикула, создадоа материјал што е поиздржлив од алуминиумот, но и многу полесен. 

Биоразградливиот материјал што ги реплицира силата, издржливоста и приспособливоста на оклопот на инсектите би можел да ја замени пластиката и да се користи во медицината. Со оглед на тоа што хитинот е нуспроизвод од консумирањето месо од ракчиња, шрилкот може да се произведе со многу малку пари.

Она што е фантастично, истакнуваат научниците, е што ваквите материјали имаат потенцијал да се намали зависноста од природните ресурси и да создадеме материјали кои се подобри за околината.

„Природното најмалку ќе им наштети на природата и на околината. Мораме да разбереме зошто е тоа така, и треба да го копираме – во тоа е револуцијата“, вели Ендру Паркер, шеф на компанијата „Lifescaped“ која инспирацијата ја црпи од природата при создавањето вакви производи.

„Ако ја копираме природата, тогаш мораме да направиме организација и да ги користиме најчестите материјали, локални материјали, на најефикасен можен начин“, вели Фернандез.

Таа ефикасност, барем во теоријата би требало да резултира со материјали на кои им е потребна многу малку енергија за да се произведат.

„Користиме високи температури за да изработиме легура која природата ја создава речиси на собна температура“, вели професорот Ричи. Голема улога во иднина ќе има и 3Д-печатењето, но машините ќе мора да станат пософистицирани.

„Многу составни единици на материјалите од природата се потенки од човечко влакно, и тоа може да го направи само 3Д-печатач, но мора да бидат уште попрецизни и производството да биде поевтино“, додава Пракер.

„Биомимикријата напредува со брзина на светлината, природните материјали ќе донесат ново време. Ќе бидеме сведоци на големи промени за 15 до 20 години“, вели Фернандез за „Фајненшел тајмс“.