CZYM JEST ABIOM?
MATERIAŁY INSPIROWANE PRZYRODĄ
Od zarania dziejów środowisko naturalne było dla człowieka nie tylko źródłem pożywienia, lecz również inspiracją do poszukiwania różnorodnych rozwiązań technicznych. Człowiek eksplorował początkowo jedynie zasoby łatwo dostępne i wykorzystywał różnorodne biomateriały (materiały uzyskiwane z żywych organizmów) praktycznie bez obróbki. Pierwsze narzędzia i naczynia wykonywane były między innymi z takich biomateriałów jak skóra, kości, drewno, czy muszle.
Rozwój cywilizacji przyczynił się do doskonalenia technologii przetwórstwa biomateriałów pozwalając ekstrahować lub wytwarzać z nich coraz szerszą gamę produktów i półproduktów jak: substancje lecznicze, barwniki, włókna, oleje, żywice (m. in. kauczuk naturalny). Również pergamin, papirus i papier należy zaliczyć do najstarszych biomateriałów. Praktycznie do końca XIX wieku wszystkie gałęzie przemysłu działały w oparciu o materiały pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego.
Rewolucja przemysłowa przyczyniła się do gwałtownej eksploracji zasobów naturalnych – masowo wycinano lasy, prowadzono bardzo ekspansywną gospodarkę rolną, a silny przyrost naturalny spowodował gwałtowną redukcję populacji wielu zwierząt. W efekcie zaczęto poszukiwania alternatywy dla materiałów naturalnych. Jednocześnie nastąpił gwałtowny rozwój tworzyw sztucznych oraz szeroko rozumianego przemysłu chemicznego. Pod koniec XX wieku materiały pochodzenia biologicznego zostały skutecznie wyparte z wielu obszarów życia przez ich sztuczne odpowiedniki. Uwaga ta dotyczy nie tylko materiałów konstrukcyjnych, lecz również wielu produktów codziennego użytku, kosmetyków, ubrań, środków czystości, dodatków do żywności i innych. Obecne trendy pozwalają prowadzić bardziej zrównoważoną politykę materiałową opartą o odzyskiwanie surowców lub półproduktów z odpadów (tzw. recykling surowcowy). Takie działania pozwalają na lepsze wykorzystanie również materiałów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, a tym samym zaspokojenie potrzeb rynku bez nadmiernego wyniszczania środowiska (tzw. zrównoważony rozwój).
Rozwój zaawansowanych technik badawczych przyczynił się w ostatnich latach do poznania mikro-, a następnie nanostruktury wielu biomateriałów.
Wydaje się, że w najbliższej przyszłości szczególne miejsce w inżynierii materiałowej (nauka poświęcona wytwarzaniu i badaniu właściwości materiałów) zajmą materiały inspirowane przyrodą. Ich cechą szczególną jest biomimetyzm (zdolność do naśladowania wybranych cech żywych organizmów). Kultowe wręcz są obecnie pojęcia: efekt kwiatu lotosu lub efekt łapy gekona. Powstała nawet osobna gałąź nauki zwana bioniką lub biomimetyką, która zajmuje się badaniem budowy i zasad działania organizmów oraz adaptacją uzyskanych wyników w technice użytkowej. Doskonałość budowy organizmów żywych, mechanizmy obronne i ochronne pozwalające przetrwać bakteriom, roślinom i zwierzętom, często w ekstremalnych warunkach, stały się inspiracją dla współczesnych naukowców i inżynierów próbujących odtworzyć je w automatyce, mechanice i elektronice, medycynie i farmacji. To właśnie takie nowoczesne materiały będziesz mógł poznać studiując na kierunku ABIOM.