חדש(נ)ות מהטבע ספטמבר 2018

קוראים יקרים שלום,

באווירת החמסינים של סוף הקיץ, נספר על בד בעל יכולות צינון שפותח בהשראת העש המדגסקרי, על אנטיביוטיקה בהשראת נמלים, ועל רחפן המנווט כעטלף בחשיכה באמצעות אקולוקציה.

בשנים האחרונות נחשפים יותר ויותר תלמידים לביומימיקרי, לומדים להתבונן, לחקור ולחשוב בצורה חדשנית. בתי ספר המעוניינים ללמד בשנת הלימודים הבאה את תחום הביומימיקרי מוזמנים לפנות ל-

.info@biomimicry.org.il

 אנו, שמחים לפרסם 'קול קורא' למלגות לסטודנטים העוסקים בתחומי מחקר ביומימטיים הקשורים ליישומים הבאים: חומרים, רובוטיקה, תנועה, רפואה, עיצוב וארכיטקטורה. לפרטים נוספים לגבי הקריטריונים לחצו על הקישור. 

ארגון הביומימיקרי שותף לכנס בינלאומי נוסף ותומך בו. הכנס יתקיים בישראל בנובמבר 2018. הכנס הבינלאומי השלישי, שנושאו דבקים ביולוגיים וביוממטיים, הוא אירוע משותף של הטכניון ושל רשתCOST  האירופית, המאגדת מומחים להדבקה. הכינוס יתקיים באכסניית הנוער בחיפה בין התאריכים 22-20/11/2018 ויהווה מקום למפגש ולמתן אפשרויות לשיתופי פעולה בין מדענים, רופאים, מהנדסים ונציגים מהתעשייה, העוסקים במגוון נושאים בחזית מדע הביו-הדבקה. בין הנושאים שיעלו בכנס ניתן למנות תכנון, חקר ויישומים של דבקים ביו-מימטיים.  אפיון מבני וכימי של דבקים ביולוגיים טבעיים, דבקים ליישומים רפואיים, מניעה של ביו-אדהזיה, יישומים תעשייתיים של ביו-דבקים ועוד.  קישור לאתר הכנס.

 אנו פונים אליכם שוב בבקשת תמיכה. כידוע, ארגון הביומימיקרי הוא עמותה רשומה. על מנת שנוכל להמשיך ולהעשיר את קוראינו גם בעתיד אנו מבקשים את תמיכתכם.

לתרומה לעמותה לחץ כאן.
 

 

בברכת שנה טובה וחתימה טובה,

צוות ארגון הביומימיקרי הישראלי

 

'מיזוג לביש'

מאת דפנה חיים לנגפורד.

מדענים מאוניברסיטת קולומביה שבארה"ב פיתחו בד בעל יכולות צינון בהשראת עש הירח המדגסקרי המרהיב (Comet Moth).

לזחל טוואי המשי מתחרה חדש בכל הנוגע לייצור סיבי משי מרעננים ומבריקים – עש הירח המדגסקרי. סיבי המשי הנטווים על ידי העש המדגסקרי הם בעלי נראות 'חיה' יותר יחסית לזחל טוואי המשי, ואף נותנים תחושת צינון נעימה במגעם עם העור. במאמר שפורסם לאחרונה, מתואר פיתוח סיבים מלאכותיים המחקים את תחושת הקירור ואת התכונות האופטיות של סיבי המשי שמייצר העש המדגסקרי.

המהנדסים העומדים מאחורי הפיתוח מדווחים כי סיבי המשי של העש הם בעלי ננו-מבנה חד-ממדי ייחודי. מבנה זה מנדף חום במקביל ליכולתו להעביר אותות אור ותמונה.

מוביל המחקר של אוניברסיטת קולומביה, פרופסור Nanfang Yu, טוען שסיבי המשי של העש הם הטובים ביותר בטבע מבחינת הגנה מקרני השמש. הסיבים מעבירים אותות אור מקצה לקצה ואפילו תמונות אור מקצה סיב אחד למשנהו. לטענת פרופסור Yu, חומר המחקה סיבים אלו יכול לשמש ביישומים ביו-רפואיים ליצירת חומרים מתכלים, שלא יגרמו לתגובת דחייה בגוף האדם.

בעוד זחל טוואי המשי טווה סיבים שהם גליליים בצורתם, הסיבים הנטווים על ידי העש המדגסקרי נראים מתכתיים, והם מרוצפים לאורכם במספר רב של חללי אוויר מזעריים. חללי אוויר אלו מתפקדים כמראות, שמחזירות כ-70% מהאור הפוגע בהן. כדי להגיע לרמת החזר אור כשל סיב משי מדגסקרי אחד,.יש צורך בלפחות עשר שכבות של טקסטיל. בנוסף, מסתבר שסיב המשי המדגסקרי מחזיר גם אור בתחום האינפרה-אדום – כ-50% מאור השמש.

                                                   התמונה באדיבות Bernard Dupont

תכונות אלו מאפשרות לסיבים לחסום את אור השמש. היכולת להחזיר אור שמש ביעילות כה גבוהה נובעת משרשרת בועיות האוויר לאורך הסיב. בועיות האוויר מפזרות את האור באופן הנראה שהוא מכוון ביעילות לאורכו של הסיב. עוד טוענים החוקרים, כי הדרך שבה סיבי המשי המדגסקרי מעבירים אור שונה מהדרך שבה סיבים אופטיים תת-מימיים עושים זאת.

בהשראת סיב המשי המדגסקרי, פרופסור Yu וציוותו יצרו סיבים סינתטיים שצפיפות הבועיות שלהם יכול להחזיר עד 93% מאור השמש. הם עבדו עם שני חומרי מוצא שונים – אחד ביולוגי מתכלה והשני פולימר סינתטי.

לטענת החוקרים, הסיבים החדשים יכולים לאפשר ייצור של טקסטיל לביגוד, דק מאוד, אך לא נהיה שקוף בעת הזעה. בנוסף, הסיבים החדשים מאפשרים ייצור של בדים שלא רק מחזירים את אור השמש, אלא מאפשרים נידוף של זיעה ומעבר אוויר בין גוף האדם לסביבה, ליצירת חוויית מיזוג מושלמת.

מקור הידיעה

פיתוח אנטיביוטיקה בהשראת הנמלים

מאת אור עמר

נמלים, כמו בני אדם, מתמודדות עם חולי. על מנת להתמודד עם בקטריה הגורמת למחלות, חלק מהנמלים יוצרות אנטיביוטיקה. מחקר חדש שנערך על ידי קבוצת חוקרים מהמרכז הביומימיקרי של אוניברסיטת אריזונה זיהה שימוש בגורמים אנטימיקרוביאליים אצל חלק ממיני הנמלים. ב-40% ממיני הנמלים שנבדקו לא נראה שנוצרה אנטיביוטיקה.

לצורך המחקר, החוקרים בחנו את הסגולות האנטימיקרוביות המקושרות לעשרים מיני נמלים. הם עשו זאת על ידי שימוש במסיס המוריד את כל החומרים הנמצאים על משטח גופה של כל נמלה. לאחר מכן הועברו חומרים אלו לתמיסה בקטריאלית והושוו לתמיסה בקטריאלית בקבוצת בקרה.

במקרים שבהם הבקטריה בקבוצת הניסוי שהכילה חומרים מהנמלים גדלה בצורה איטית יותר או פחותה מקבוצת הבקרה, משמעות הדבר הייתה ששופעל גורם אנטימיקרובי. לדוגמה, בניסוי שהכיל תרכובת מנמלת הגנב, לא נצפה כלל גידול בקטריאלי.

                                                                      נמלת הגנב,  CC 4.0

 

למעשה, החוקרים גילו גורמים אנטימיקרוביאליים אצל שנים עשר מתוך עשרים סוגי הנמלים שנבדקו, ואילו אצל שמונה הסוגים האחרים לא התגלה כל שימוש באנטיביוטיקה, או לכל הפחות, האנטימיקרובים בשלד החיצוני שלהם לא היו יעילים אל מול הבקטריה שבניסוי. אחת התוצאות הבולטות של המחקר הייתה הגילוי שלנמלת הגנב (The Thief Ant) יש את האפקט האנטיביוטי החזק ביותר מבין כל המינים שנבחנו. עד למחקר, אף אחד לא הראה כי נמלת הגנב משתמשת באנטי מיקרובים.

ההנחה הרווחת עד הניסוי הייתה שלרוב מיני הנמלים, או אפילו לכולם, יש גורמים אנטימיקרוביאליים. אך המחקר, כאמור, הראה אחרת.

למחקר ייתכנו השלכות יישומיות בחיפוש אחר סוגי אנטיביוטיקה חדשים, שיוכלו לשמש בני אדם.

"מהממצאים הללו עולה כי נמלים יכולות להוות מקור לאנטיביוטיקות חדשות, שיילחמו במחלות הפוגעות בבני האדם", אומר קלינט פניק (Clint Penick), חוקר במרכז הביומימיקרי באוניברסיטה של מדינת אריזונה.

עובדה זו מדגישה את החשיבות שבזיקוק המינים לאלו שבאמת יכולים לנסות ולהבטיח תוצאות במחקר ביו-רפואי. לדוגמה, נמלת הגנב קרובה לנמלת האש הגדולה, הידועה בתכונות האנטימיקרוביות של הארס שלה, אך בניסוי עלה שדווקא הגורמים האנטימיקרוביאליים של נמלת הגנב היו יעילים יותר מול הבקטריה.

למרות כל האמור, החוקרים מציינים שהמחקר מוגבל, בין היתר, מכיוון שהמדענים השתמשו לצורך הניסויים רק בגורם בקטריאלי אחד, ולכן אין אפשרות לדעת איך כל אחד מהמינים יגיב כלפי סוג אחר של בקטריה.

בהמשך, החוקרים מעוניינים לחקור את ההתמודדות של מיני נמלים מול סוגים שונים של בקטריה וכמו כן לבחון אסטרטגיות נוספות שייתכן ונמלים משתמשות בהן על מנת להגן על עצמן מפני פתוגנים בקטריאליים.

מקור הידיעה

לרחף בחשיכה

מאת יעל הלפמן כהן

 רובוט רחפן בעל יכולות התמצאות בחשיכה פותח בהשראת מנגנון ההתמצאות והניווט של העטלפים

 
שימוש ברחפנים הולך ומתפתח בקצב מואץ. עתידנים צופים כי לא רחוק היום שבו השמיים יוצפו ברחפנים שיבצעו משימות רבות, החל מחלוקת משלוחים ודואר ועד למשימות מורכבות של חילוץ והצלה.

לצד ההבטחה, קיימים עוד אתגרים טכנולוגיים רבים. אחד מהם הוא ניווט והתמצאות של רחפנים בתנאי חשיכה. כיום, רחפנים נשלטים באמצעות מערכות תלויות ראייה, מצלמות וידאו, לוויינים או רדאר מבוסס לייזר. אך מה יקרה בשימוש ברחפנים למטרות מודיעין או חילוץ והצלה בתנאי חשיכה, אבק או עשן, המאפיינים מצבים של תנועה במבנים שקרסו או תחת מנהרות? במצבים אלו, רחפנים מבוססי מערכות ראייה לא יוכלו לתפקד.

על מנת לאפשר לרחפנים לרחף מעל מכשולים מורכבים בחשיכה, חוקרים מאוניברסיטת סינסינטי בחנו את היתרונות שיש לעטלפים כשהם משתמשים בקולות ובאקולוקציה (איכון באמצעות גלי קול) בעת ניווט למציאת המזון.

העטלפים משמיעים קולות נקישה מגרונם, ומערכת של עיבוד אותות מזהה את הקולות החוזרים ומאפשרת יצירת תמונה מרחבית באמצעות אקולוקציה. סוגים שונים של עטלפים משמיעים קריאות בתדירויות שונות. שדה הראייה של העטלפים צר יחסית לשדה הראייה האנושי (60 מעלות לעומת 210), אך הוא מאפשר התמצאות וניווט מרשימים, המאפשרים, בין היתר, תפיסת מזון תוך כדי מעוף, זיהוי צפרדעים המתחבאות ללא תנועה על עלים ירוקים, וכמובן זיהוי מכשולים. כעת תכונה זו מנוצלת לניווט אוטונומי בחשיכה.

החוקרים בנו מודל תלת-ממדי של רובוט רחפן. עיצוב הרובוט התבסס על חיקוי העטלף, לרבות עיצוב גוף הרובוט כראש העטלף וחיקוי צורת האוזניים וקווי המתאר שלהן ומיקומן באופן א-סימטרי כמו במודל הביולוגי. הרובוט משלב מיקרופונים המסוגלים לשדר קולות בתדירויות שונות וחיישנים לזיהוי הקולות החוזרים, על מנת לאפשר את חיקוי מנגנון האקולוקציה. בסרטון המצורף ניתן לראות את המודל.

 

 

רחפן עטלף אוטונומי מייתר את הצורך במטיס ואינו תלוי במערכות ניווט ותקשורת מבוססות ראייה. על כן, פיתוח זה מעורר כבר עניין רב, ובוודאי נשמע עליו עוד בעתיד.

 

מקור הידיעה

חדש(נ)ות מהטבע יוני 2018

קוראים יקרים שלום,

החודש נערך בפעם הרביעית כנס ארגון הביומימיקרי הישראלי אקדמיה ותעשייה – הפעם בפורמט בין-לאומי. הכנס התקיים באוניברסיטת תל אביב, והשתתפו בו אורחים ומרצים משמונה מדינות.

הידיעון החודש יוקדש בעיקרו לסיקור הכנס בצורה של 'קצרצרים' – נקודות מעניינות לתיעוד ולהתבוננות ומחשבות שהעלינו מההרצאות השונות.

לאתר הכנס

עוד נסקר בשמחה החודש את כנס ביומימיקרי לתלמידים, שנערך בספארי ברמת גן. הכנס היה תולדה של שיתוף פעולה בין ארגון הביומימיקרי הישראלי לבין עמותת 'תעשיידע'. הודות לשיתוף פעולה זה הועמקו התכנים, וגדל היקף תוכניות החינוך לחדשנות ביומימטית בישראל. בכנס הסיום הציגו התלמידים את ההמצאות שפיתחו בהשראת מנגנונים פונקציונאליים מעולם  הצומח והטבע.

על הכנס תוכלו לקרוא בהרחבה בידיעה של אולגה קאריק, מנהלת התוכנית.

בתי ספר המעוניינים ללמד בשנת הלימודים הבאה את תחום הביומימיקרי מוזמנים לפנות .info@biomimicry.org.il ל-

קול קורא

אנו, שמחים לפרסם 'קול קורא' למלגות לסטודנטים העוסקים בתחומי מחקר ביומימטיים הקשורים ליישומים הבאים: חומרים, רובוטיקה, תנועה, רפואה, עיצוב וארכיטקטורה.

שלוש מלגות על סך חמשת אלפים ₪ כל אחת תוענקנה לזוכים. מועד אחרון. להגשה .15.09.2018

לפרטים נוספים לגבי הקריטריונים לחצו על הקישור.

ארגון הביומימיקרי שותף לכנס בינלאומי נוסף ותומך בו. הכנס יתקיים בישראל בנובמבר 2018. הכנס הבינלאומי השלישי, שנושאו דבקים ביולוגיים וביוממטיים, הוא אירוע משותף של הטכניון ושל רשתCOST  האירופית, המאגדת מומחים להדבקה. הכינוס יתקיים באכסניית הנוער בחיפה בין התאריכים 22-20/11/2018 ויהווה מקום למפגש ולמתן אפשרויות לשיתופי פעולה בין מדענים, רופאים, מהנדסים ונציגים מהתעשייה, העוסקים במגוון נושאים בחזית מדע הביו-הדבקה. בין הנושאים שיעלו בכנס ניתן למנות תכנון, חקר ויישומים של דבקים ביו-מימטיים.  אפיון מבני וכימי של דבקים ביולוגיים טבעיים, דבקים ליישומים רפואיים, מניעה של ביו-אדהזיה, יישומים תעשייתיים של ביו-דבקים ועוד.

לפרטים נוספים והגשת תקצירים: https://sites.google.com/site/icbba3/home

אנו פונים אליכם שוב בבקשת תמיכה. כידוע, ארגון הביומימיקרי הוא עמותה רשומה, המבוססת על מתנדבים, ללא תמיכה כלכלית מהמדינה. על מנת שנוכל להמשיך ולהעשיר את קוראינו גם בעתיד אנו מבקשים את תמיכתכם.

לתרומה לעמותה לחץ כאן.
 

לאחר כ-תשע שנות פעילות רצופות, שבהן אנו מביאים לכם מדי חודש סיפורי חדשנות מהטבע מכל העולם ובמגוון תחומים, אנו יוצאים לפגרת קיץ. נשוב אליכם בספטמבר, לאחר פגרת הקיץ, עם ידיעון חדש(נ)ות מהטבע.

באיחולים לחופש בטוח ומלא חוויות והתבוננות חווייתית, מעשירה ומעוררת השראה בטבע באשר הוא.

בברכת קריאה מהנה וקיץ מרענן,

צוות ארגון הביומימיקרי הישראלי