Innowacje czerpiące z natury

Czy wiesz, co łączy gekona z taśmą klejącą, a żyrafę – z opaską uciskową? Poznaj niezwykłe właściwości zwierzęcych organizmów, które zainspirowały naukowców do stworzenia innowacyjnych produktów!

Natura i spektakularne rozwiązania, które możemy znaleźć w świecie zwierząt, regularnie stają się dla badaczy punktem wyjścia do innowacyjnych wynalazków. Firma 3M co roku wprowadza około tysiąca nowych produktów poprawiających jakość życia. Poznaj pięć zwierzęcych sekretów, które nie umknęły uwadze ekspertów z 3M.    

Taśma klejąca jak łapa gekona

Na spodzie łap gekonów znajdują się podłużne blaszki – lamelle, które umożliwiają tym gadom przyczepianie się do ścian, szyb, a nawet sufitów. Co ciekawe, gekony mogą sterować swoimi łapami i świadomie „wyłączać” ich przyczepność (np. podczas biegu). Właśnie tymi właściwościami zainspirowali się naukowcy z 3M,tworząc taśmę o bardzo dużej przylepności, która jednak – gdy potrzeba – z łatwością się odkleja.

Produkt, o którym mowa, to stosowana w drukarniach i papierniach taśma 3M™ 7387. Służy do szybkiego łączenia wstęgi polimerowego materiału (poliolefin, papierów, laminatów, włóknin) w trakcie pracy maszyny – przy prędkościach rzędu 650 m/min. W przypadku takiej taśmy najważniejszy jest parametr „tack” określający jej lepkość, ponieważ ma ona tylko ułamek sekundy, by skleić kolejną wstęgę. Taśma 3M™ 7387 wykorzystywana jest najczęściej przy produkcji opakowań dla przemysłu spożywczego.

Folia odblaskowa jak kocie oko

Czy oczy kota świecą? Nie, w ich wnętrzu nie ma żadnych źródeł światła, potrafią je natomiast skutecznie odbijać. Jest to tzw. odblask (retrorefleksja) – wiązka światła docierająca do oka zwierzęcia nie odbija się pod kątem padania (jak np. w lustrze), tylko zawraca w tę samą stronę, czyli w kierunku źródła światła.

Ten sam mechanizm wykorzystali naukowcy 3M, opracowując materiał odblaskowy 3M™ Scotchlite™, wykorzystywany np. na odzieży ochronnej pracowników drogowych czy strojach biegaczy. Na czym polega zastosowana tutaj technologia? Materiał 3M™ Scotchlite™ ma na swojej powierzchni miliony szklanych mikrokulek, które – działając niczym oczy kota – skutecznie odbijają światło np. z reflektorów samochodu, a kierowca z daleka widzi osoby na drodze.

Syntetyczne wypełnienie jak gęsi puch

Gdy obejrzymy pod mikroskopem kawałek gęsiego puchu, przekonamy się, ze jego budowa przypomina drzewo. Gruby „pień” rozdziela się na „gałęzie”, które mają „liście” o średnicy mniejszej niż jedna tysięczna milimetra. Dzięki temu puch absorbuje duże ilości powietrza, stając się idealnym materiałem izolacyjnym. A do tego jest miękki, lekki i sprężysty.

Badacze z 3M opracowali syntetyczny materiał 3M™ Thinsulate™ Insulation odwzorowujący budowę gęsiego puchu. Poszli nawet krok dalej – zadbali o to, żeby materiał był hydrofobowy, czyli miał zdolność do odpychania od siebie cząsteczek wody. Dzięki temu 3M™ Thinsulate™ Insulation jest bardziej odporny na wilgoć niż naturalny puch gęsi i świetnie się sprawdza jako wypełnienie kurtek czy śpiworów.

Test wykrywający zanieczyszczenia jak enzym świetlików

Widoczny z daleka blask odwłoku samicy świetlika to tzw. bioluminescencja. Światło powstaje, podczas przetwarzania obecnej w bakteriach cząsteczki ATP (uniwersalna jednostka energii komórkowej) przy udziale enzymu wytwarzanego przez świetliki – lucyferazy.

Taki właśnie enzym „odtworzyli” naukowcy 3M. Jest on częścią systemu 3M™ Clean-Trace™, który pozwala łatwo kontrolować czystość powierzchni w zakładach produkujących żywność. Wystarczy przetrzeć wybrane miejsce specjalnym wacikiem nasączonym płynnym enzymem, a następnie – przy pomocy odpowiedniego urządzenia – sprawdzić, czy wacik się „zaświecił”.

Wyemitowane światło świadczy o tym, że badana powierzchnia jest zanieczyszczona i nie powinna mieć kontaktu z żywnością, zanim nie zostanie umyta i zdezynfekowana.

Opaska uciskowa jak skóra żyrafy

Odległość od nóg żyrafy do jej serca jest dwa razy większa niż u ludzi, co podnosi ciśnienie krwi i bardzo obciąża żyły w kończynach zwierzęcia. Żyrafy nie cierpią jednak z powodu obrzęków czy owrzodzeń. Jak to możliwe? Naukowcy ustalili, że twarda, nieelastyczna skóra żyrafy zapobiega zastojowi krwi w nogach. Ten fakt zainspirował badaczy z firmy 3M do stworzenia systemu kompresji, który pomaga w leczeniu osób z owrzodzeniem żylnym nóg. Powodem tego bolesnego schorzenia jest niekontrolowane wysokie ciśnienie w żyłach kończyn dolnych.

Eksperci 3M odtworzyli w laboratorium właściwości grubej i napiętej skóry żyrafy, która działa jak najlepszy bandaż uciskowy. Zmodyfikowali elastyczne opaski, których używamy, gdy skręcimy kostkę lub nadgarstek, i opracowali dwuwarstwowy system kompresyjny – opaskę uciskową 3M™ Coban™ 2.

Jak widać, przyroda może podpowiadać wiele wartościowych rozwiązań. Firma 3M nie tylko czerpie pomysły z natury, ale też prowadzi swój biznes z szacunkiem dla środowiska i tworzy produkty, które wspierają zrównoważony rozwój.