To tylko jedna z 36 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Materia Materi ły pomocnicze 1 y pomocnicze BIONIKA BIONIK Ta młoda, interdyscyplinarna gałąź nauki zbli a do siebie opisową biologię i technikę z jej praktycznymi zastosowaniami. Te dwie dziedziny dotychczas były sobie tradycyjnie przeciwstawiane. Tymczasem pionierskie prace bioników dowodzą, e in ynierowie mogą się wiele nauczyć podpatrując naturalne konstrukcje występujące w przyrodzie. CO TO JEST BIONIKA? CO TO JEST BIONIKA Badania nad wynikami ewolucji biologicznej z in ynierskiego punktu widzenia. Przyssawki gęsto rozmieszczone na ramionach mątwy i mata kąpielowa z przyssawkami. Kleszcze mrówkolwa są narzędziem o sześciu funkcjach; za pomocą wielofunkcyjnych kombinerek równie mo na przytrzymywać, skręcać, odcinać i wbijać. Aby zapobiec zbyt szybkiemu opadaniu, nasiona mleczu wyposa one są w przypominający puch "parasol”. Skoczek spadochronowy w tym samym celu u ywa cieniutkiego sztucznego jedwabiu. BIONIKA BIONIK 1. Efekt liścia lotosu: Samo oczyszczania się dzięki hydrofobowym mikro-wypustkom. 2. Efekt chrząszcza: Zbieranie rosy dzięki hydrofilowym/hydrofobowym nano-bruzdom. 3. Efekt oczu ćmy: Sztuka bycia „niewidzialnym” dzięki optycznym nano-węzełkom. 4. Efekt stóp gekona: Przyklejanie się do ściany dzięki elastycznym nano-włoskom. 4. Efekt jaszczurki piaskowej: Redukcja tarcia i ścierania dzięki nano-progom. 6. Efekt łuski rekina: Zmniejszenie turbulencji dzięki wzdłu nym mikro-rowkom. 7. Efekt nartnika: Utrzymywanie wilgoci dzięki mikro-włoskom z nano-wypukłościami. FENOMENY BIOLOGICZNE FENOMENY BIOLOGICZNE Kropla zabierająca brud w czasie spływania Kropelki wody toczące się po liściu Lotosu Rozpuszczalny w wodzie klej UHU ścieka z liścia Lotosu Miód spływający z ły eczki z „Efektem Lotosu” EFEKT LOTOSU EFEKT LOTOS EFEKT LOTOSU EFEKT LOTOS Chropowatość powierzchni liścia lotosu jest wynikiem współistnienia mikro- wypukłości i nano-włosków pokrytych kryształami wosku o średnicy 1nm. Zbli enie powierzchni liścia lotosu, która jest przykładem super-hydrofobowej rośliny. Brak efektu lotosu Z efektem lotosu Na większości roślin cząsteczki cieczy i brudu gromadzą się na powierzchni, na liściach lotosu woda „zabiera” brud. Kąt kontaktu około 950 EFEKT LOTOSU EFEKT LOTOS Kąt kontaktu 1100 płaska kropla wody prawie okrągła kropla wody HYDROFOBOWO HYDROFOBOW ŚĆ Ś Hydrofobowo ść jest to cecha ciał stałych, polegająca na braku tendencji do absorbowania
(…)
… >1100
prawie okrągła kropla wody
Na większości roślin cząsteczki cieczy i brudu gromadzą się
na powierzchni, na liściach lotosu woda „zabiera” brud.
HYDROFOBOWOŚĆ
Hydrofobowość jest to cecha ciał stałych, polegająca na braku tendencji do absorbowania
na powierzchni cząsteczek wody. Pojęcie to jest przeciwstawne hydrofilowości - tendencji
do zwil ania wodą.
Miarą zwil alności jest kąt zetknięcia się fazy stałej i ciekłej.
Warunek równowagi
Younga-Dupre’a
σ13 = σ12 + σ23 cosθ
θ
θ - kąt zetknięcia się (zwil enia) fazy stałej i ciekłej,
σ13 - napięcie powierzchniowe pomiędzy fazą stałą i gazową,
σ12 - napięcie powierzchniowe pomiędzy fazą stałą i ciekłą,
σ23 - napięcie powierzchniowe pomiędzy fazą ciekła i gazową.
ZWIL ALNOŚĆ
Gładka powierzchnia
hydrofilowa
hydrofobowa
Mikro/Nanostrukturalna…
… współczynnika
załamania światła.
EFEKT STÓP GEKONA
Photo: M. Moffet
500 000 000 nano-włosków
2 kg (teoretycznie)
Gekon utrzymuje swoją
przyczepność dzięki siłom
Van der Waalsa
Gekon „przykleja” się do ściany
EFEKT STÓP GEKONA
Wiązka zawiera około 1 000 nano-włosków
Palce gekona składają się
500 000 micro-włosów
Nano-struktura palców gekona
EFEKT STÓP GEKONA
Zjawisko adhezji dzięki
siłom Van der Waals’a…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)