ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

קרן הקרנף ויכולות תיקון עצמי

מאת:  יעל הלפמן כהן

מנגנון הריפוי העצמי של קרן הקרנף הוא מקור ידע והשראה לפיתוח חומרים חכמים המאפשרים זיהוי סדקים, מניעת התפתחותם ותיקונם במהירות האפשרית.

קרן הקרנף ידועה בסגולות ריפוי, שיכוך כאבים ואף שיפור כוח הגברא. אבקת הקרן משווקת בעולם במחירים גבוהים. מחירה הגבוה של הקרן הוא הגורם לציד קרנפים בקצב העלול להביא להכחדתם. אך במקום להשתמש בקרן, ניתן לחקור את  מנגנון התיקון העצמי שלה כבסיס לפיתוח חומרים חכמים.
בטבע, הקרנף  משתמש בקרן לאיתור צמחים ומינרלים החבויים באדמה וכאמצעי להגנה ולתקיפה. שימושים אלו חושפים את הקרן לעומסים מכאניים של כוחות פיתול ודחיסה, שעלולים לגרום להתפתחות סדקים ולפגיעה בקרן. כיצד אם כן נפתר אתגר זה?

קרן הקרנף, בניגוד לקרני יונקים אחרים, אינה מכילה עצם אלא מורכבת מקרטין בלבד. לקרן מנגנון ריפוי עצמי ברמה המיקרוסקופית. כאשר סדקים קטנים מתחילים להתפתח, פרוטאין ממלא את החלל שנוצר  ומתקשה בעקבות חשיפה לאוויר. אחת התהיות שהעלו חוקרים עם חשיפת מנגנון זה היא העובדה שקרטין היא רקמה מתה שאינה מכילה תאים חיים. למרות זאת, מדענים הצליחו לתעד שאכן קיים פולימר הממלא את הסדקים בקרן. יתכן ואכן יש תאים חיים בקרן או שישנו מנגנון המאפשר העברת תאים אלו לקרן. נושא זה עדיין נחקר.

                           תמונה מאת  CC 2.5 EDUARDO SORTICA 

אך בעוד המחקר נמשך, פיתוחים בהשראת מנגנון זה כבר החלו.
כשל ספונטאני הוא תקלה מסוכנת. קשה להבחין בסדק בגודל שערה המתפתח במרכיבים משמעותיים לתפקוד המערכת, כמו מנועים למשל, מכיוון שהם ממוקמים "עמוק" בתוך המערכת. יש צורך בחומרים חכמים בעלי יכולות ריפוי עצמי ((Self-healing המתנהגים באופן דומה לקרן הקרנף או לגוף האדם. חומרים חכמים אלו מאפשרים את זיהוי הכשל (סדק), מניעת התפתחותו, ותיקונו במהירות האפשרית.

ישנן אפליקציות אפשריות רבות לחומרים חכמים אלו בתעשיית הבניה, או בתחום הרפואי. כך למשל, בהשראת קרן הקרנף , פותח בטון חדשני בעל יכולות תיקון עצמי המכיל מיקרו-קפסולות המלאות בשרף. כאשר סדקים קטנים מתחילים להתפתח בבטון, כדוריות השרף נפתחות וממלאות את החלל שנוצר בעקבות הסדק. פרויקט מעניין נוסף מתבצע בנאס"א, גם הוא בהשראת קרן הקרנף. מהנדסי חומרים פיתחו סיב גרפיט בעל יכולות תיקון עצמי המיועד לשמש למעטפת של מפציצים.
 
ולסיכום-  מומלץ בהחלט להעביר את כספינו מקרן הצבי לקרן הקרנף !