زیست‌تقلیدگری مهندسی‌شده ۲۰۱۳
Engineered Biomimicry 2013

مهندسی تقلید زیستی، طیف وسیعی از موضوعات تحقیقاتی را در رشته نوظهور بیومیمیکری (تقلید زیستی) پوشش می‌دهد. علم و فناوری الهام‌گرفته از زیست‌شناسی، با استفاده از اصول ریاضی و فیزیک، منجر به توسعه محصولاتی فراگیر مانند VelcroTM (که از قلاب‌های خاری روی دانه‌ها و میوه‌های گیاهان الگوبرداری شده است) شده است.

خوانندگان یاد خواهند گرفت که ایده‌ها و مفاهیمی این‌چنینی را از طبیعت بگیرند، آن‌ها را در تحقیقات پیاده‌سازی کنند و پدیده‌های گوناگون و عملکردهای مرتبط با آن‌ها را درک و توضیح دهند. مهندسی تقلید زیستی، از محاسبات الهام‌گرفته از زیست‌شناسی و محصولات پزشکی گرفته تا کاربردهای بیومیمتیک مانند ماهیچه‌های مصنوعی، MEMS، منسوجات و حسگرهای بینایی، طیف گسترده‌ای از فناوری‌های آگاه از سیستم‌های طبیعی زنده را بررسی می‌کند.

مهندسی تقلید زیستی به فیزیکدانان، مهندسان و متخصصان علم مواد کمک می‌کند تا در طبیعت به دنبال راه‌حل‌هایی برای مهم‌ترین مشکلات فنی زمان ما باشند، در حالی که درک جامعی از نقش مهم بیوفیزیک ارائه می‌دهد. برخی از کاربردهای فیزیکی شامل چسبندگی، فوق آب‌گریزی و خود تمیز شوندگی، رنگ‌آمیزی ساختاری، دستگاه‌های فوتونی، مواد زیستی و مواد کامپوزیتی، سیستم‌های حسگر، رباتیک و حرکت، و سازه‌های فوق سبک وزن است.

– به بررسی بیومیمیکری، یک حوزه بین‌رشته‌ای و با رشد سریع می‌پردازد که در آن محققان فعالیت‌های بیولوژیکی در طبیعت را برای ایجاد پیشرفت‌های حیاتی در علم و مهندسی مطالعه می‌کنند.
– مفاهیم الهام‌گیری زیستی، بیومیمتیک و تکثیر زیستی را معرفی می‌کند و پس‌زمینه‌های بیولوژیکی و کاربردهای عملی را برای هر یک ارائه می‌دهد.
– موضوعات پیشرفته شامل رباتیک الهام‌گرفته از زیست‌شناسی، میکروفلایِرها، اصلاح سطح و موارد دیگر است.

Engineered Biomimicry covers a broad range of research topics in the emerging discipline of biomimicry. Biologically inspired science and technology, using the principles of math and physics, has led to the development of products as ubiquitous as VelcroTM (modeled after the spiny hooks on plant seeds and fruits). Readers will learn to take ideas and concepts like this from nature, implement them in research, and understand and explain diverse phenomena and their related functions. From bioinspired computing and medical products to biomimetic applications like artificial muscles, MEMS, textiles and vision sensors, Engineered Biomimicry explores a wide range of technologies informed by living natural systems. Engineered Biomimicry helps physicists, engineers and material scientists seek solutions in nature to the most pressing technical problems of our times, while providing a solid understanding of the important role of biophysics. Some physical applications include adhesion superhydrophobicity and self-cleaning, structural coloration, photonic devices, biomaterials and composite materials, sensor systems, robotics and locomotion, and ultra-lightweight structures. – Explores biomimicry, a fast-growing, cross-disciplinary field in which researchers study biological activities in nature to make critical advancements in science and engineering – Introduces bioinspiration, biomimetics, and bioreplication, and provides biological background and practical applications for each – Cutting-edge topics include bio-inspired robotics, microflyers, surface modification and more