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.

קורי העכביש –חזקים עוד יותר ממה שחשבנו

מחקרים רבים מתארים את חוזקם של קורי העכביש, תוך בחינה מדוקדקת של המבנה המולקולארי של סיבי הקור. אך מבנה החומר לבדו אינו יכול להסביר כיצד עמידה רשת קורי עכביש ברוחות חזקות כהוריקן, על אף קרעים במבנה.

מחקר חדש של חוקרים מה MIT,  שדווח בכתב העת Nature  האחרון, מצביע על כך כי עמידותם של קורי העכביש תלויה לא רק בחוזק הסיב הבודד, אלא כי מבנה הרשת השלמה מאפשר פיצוי על קרעים נקודתיים ברשת. המחקר מבוסס על תצפיות ברשתות של קורי עכביש ועל סימולציה באמצעות מחשב.
רשת קורי העכביש מורכבת מסוגים שונים של קורים, בהם קורי המסגרת והקורים הדביקים. האחרונים, הקורים הדביקים, קריטיים לשלמות הרשת. הם מתאפיינים ביכולת הימתחות, הם לחים ודביקים. מטרתם העיקרית היא לתפוס טרף והם אלו היוצאים ממרכז הרשת כקרניים ותומכים במבנה. קורי המסגרת חיוניים לתפקוד המכאני של הרשת. טרם הבנת היתרונות שמקנה המבנה לרשת השלמה, נטען כי סיב קור עכביש בודד חזק מפלדה וקשיח מקוולר (ליחידת משקל, כמובן). על פי המחקר הנ"ל, הבנת היתרונות המבניים של סידור הרשת שופכים אור על עמידותם של קורי העכביש בפני רוחות חזקות ובפני עומסים משמעותיים.
טווית רשת קורי עכביש צורכת אנרגיה רבה, ועל כן עמידות הקורים לאורך זמן חיונית לשרידתו של העכביש.

התמונה באדיבות Charles Haynes תחת רישיון Attribution-Share Alike 2.0 Generic
במחקר זה, אפשרה התאמה בין סימולציות מחשב לבין ניסויי מעבדה להפריד בין גורמים שונים, המשפיעים על עמידותה של רשת קורי עכביש מול איומים כלפי סיבים בודדים ברשת, וכן מול איומים על הרשת כולה (כמו רוח חזקה במיוחד). במעבדה השתמשו בעומסים שונים נגד קורי העכביש, ובחנו את השינויים המיקרוסקופיים במבנה הרשת השלמה ואת השינויים ברמת הסיב הבודד. סימולציה של מבנה קורי העכביש העלתה, כי כאשר יש פגיעה בחלק אחד של הרשת, מגיבה הרשת השלמה. יכולת זו היא איתות לעכביש שניצוד מזון ברשתו. ואילו כאשר פוגע לחץ רב מאוד ברשת, ניתקים חלק מהקורים הקרניים והסיבוביים מהרשת השלמה, ודבר זה מאפשר את הישרדותה. להבדיל ממבנים שונים בטבע, כמו למשל מבנה העצם, מאפשר המבנה של רשת קורי העכביש שרידות גם לאחר פגיעה בחלק מהרשת, על ידי ניתוק החלק הפגוע ממנה.

החוקרים במחקר זה טוענים, שתכנון הנדסי ל "הקרבה" של חלק מהמבנה במצב של עומס יתר,  יאפשר לתכנן מבנים שיעמדו בעומסים משמעותיים בפחות חומר ופחות אנרגיה.