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.

צמחים טורפים, משטחים חלקים והקשר ביניהם


מדענים מאוניברסיטת הרווארד פיתחו חומר "סופר דוחה", המחקה את האסטרטגיות בהם משתמשים צמחים טורפי חרקים. החומר החדש לא מתערבב עם חומרים אחרים, גם לא עם דם ועם שמן. תכונתו זו של החומר נשמרת גם בתנאים קיצוניים של לחץ וטמפרטורה (נמוכה וגבוהה). המחקר נחשף לראשונה בגליון ספטמבר האחרון של כתב העת המדעי Nature.
החומר פותח בהשראת צמח טורף בשם Pitcher Plant, אשר כשמו כן הוא. התפרחת של הצמח דמוית כד ומלאת נוזל, והיא מושכת חרקים לתוכה. אבל כשהחרק נכנס פנימה, הוא מחליק על דופנות התפרחת החלקים לתוך המלכודת, וטובע בנוזל. עיכול החרק נעשה באמצעות אנזימי עיכול המופרשים מהצמח עצמו, או על ידי בקטריה סימביוטית.
התמונה באדיבות François MEY
להבדיל מציפויים המונעים מגע עם חומרים אחרים, שפותחו בהשראת המבנה הננו-גבשושי של עלה הלוטוס, ליצירת אפקט הדחייה משתמש חומר זה בתכונת ההחלקה. באפקט הלוטוס, המרווחים מלאים באוויר, המונע מגע בין המשטח לחומר. לעומת זאת, מקורו של הציפוי החלק בצמח הטורף הוא מלחות שבאוויר או מגשם. טיפות מים מצטברות כשכבה נוספת על המשטח הפנימי של הפרח, ויוצרות את אפקט ההחלקה. ההחלקה מונעת כל מגע בין פני שטח הפרח לבין חומרים אחרים, ובעיקר מונעת ההחלקה מגע עם רגלי החרקים המנסים לנוס. אפקט ההחלקה הנוצר דומה למצב של החלקת מכונית על כביש רטוב. המכונית מחליקה על המים, שמקטינים את שטח המגע בין הצמיגים לכביש.

בהשראת מנגנון ההחלקה של הצמח הטורף, פיתחו מדענים אסטרטגיה ליצירת משטח חלק, על ידי "מזיגה" של חומר סיכוך דרך חומר המנוקב בננו/מיקרו חורים. באופן זה נוצר משטח נוזל מעל למשטח המקור. הנוזל מאפשר לצמצם כמעט לחלוטין את החיכוך עם המשטח ויוצר את אפקט ההחלקה. שמו של החומר החדש הינו SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces).

המשטח הראשון שפותח מחקה את המנגנון של הצמח הטורף ואכן, ה- SLIPS חלק מאוד לחרקים, אך המדענים עובדים היום במטרה למצוא קשת רחבה של ממשקי נוזל-מוצק. המשטח ה"סופר דוחה" מאפשר יצירת משטח חלק מאוד ונטול פגמים. שלא כמו במשטחים שנוצרים בהשראת אפקט הלוטוס, בטכנולוגיה זו אפשר לייצר משטחים שקופים, ולכן המשטח אידיאלי לשימושים אופטיים הדורשים "ניקוי עצמי".
בנוסף, בזכות תכונת החיכוך המאוד נמוכה של המשטח, עמיד החומר  בטמפרטורות קיצון ואפילו בטמפרטורה שמתחת לאפס.

המדענים מצפים שהטכנולוגיה הזו, עליה הם רושמים פטנט בימים אלו, תשמש בעתיד לשינוע דלקים, לציפוי צינורות מים, למוצרים רפואיים וכמובן למשטחים בעלי יכולת ניקוי עצמי, כמו חלונות ורצפות.