Polypterus senegalus
"O nome Bichir vem de um dialeto derivado do árabe, dado pelos egípcios a estranhos peixes parecidos com dragões que habitavam as margens do poderoso Rio Nilo. Pronuncia-se algo como “bi’rrír”. A origem da palavra árabe, entretanto, é obscura. "[http://nomarprofundo.blogspot.com.br/2009/08/polypterus-peixe-bichir.html]
Texto de Francis Bacon
"“Meu elogio será dedicado a própria mente. A mente é o homem, e o conhecimento é a mente; um homem é apenas aquilo que ele sabe. (......) Não são os prazeres da afeição maiores que os prazeres dos sentidos, e não são os prazeres do intelecto maiores que os prazeres das afeições?.
Não se trata, apenas, de verdadeiro e natural prazer do qual não há saciedade?. Não é só esse conhecimento que livra a mente de todas as pertubações?.
Quantas coisas existem que imaginamos não existirem?.
Quantas coisas estimamos e valorizamos mais do que são?.
Essas vãs imaginações, essas avaliações desproporcionadas, são as nuvens dos erros que se trasformam nas tempestades das pertubações.
Existirá, então, felicidade igual a possibilidade da mente do homem elevar-se acima da confusão das coisas onde ele possa ter uma atenção especial com a ordem da natureza e o erro dos homens?.
Existirá apenas uma idéia de deleite, e não de descoberta?.
De contentamento e não de beneficio?.
Será que não devemos perceber tanto a riqueza do armazém da natureza quanto a beleza de sua loja?.
Será estéril a verdade?.
Não poderemos, através dela, produzir efeitos dignos e dotar a vida do homem com uma infinidade de coisas úteis?".” Francis Bacon (1561-1626)
Technology and Innovation Futures:
UK Growth Opportunities for the 2020s– 2012 Refresh
Biomimetic materials imitate nature. The aim is to understand how nature produces a useful structure or function and then artificially reproduce it. The underpinning idea is that evolution has caused plants and animals to become highly efficient. Well-known examples include basing designs on the structure of seashells, imitating the skin of dolphins for boat hulls, and water-repellent paint based upon the surface of lotus flowers.
Polymer-based solar cells inspired by photosynthesis in plants are another example. Interdisciplinary approaches are required to understand and then exploit such properties.
Military scientists are attempting to recreate the properties of the scales of the grey birchir, an African freshwater fish, to produce a material that can withstand penetrating impacts yet remain light and flexible enough for dynamic movement, for application in a bulletproof T-shirt.
Elsewhere, aerospace engineers at the University of Bristol are mimicking the healing processes found in nature to create aircraft that mend themselves automatically during flight.
Imitating how a scab stops bleeding, a hardening epoxy resin is released from embedded capsules to seal cracks and restore a plane’s structural integrity.
Researchers are also working with a manufacturer of aerospace composites to develop a system in which the healing agent moves around a plane as part of an integrated network. There are at present, concerns about the weight and cost of these technologies.
Tecnologias e inovações futuras – Reino Unido - crescimento
e oportunidades para 2020 – 2012 – relembrar.
Materiais biomiméticos imitam a natureza.
O objetivo é entender como a natureza produz uma estrutura útil ou funcional e então reproduzir isso artificialmente.
A idéia ligada a isto é que a evolução natural tenha transformado plantas e animais tornando-os altamente eficientes.
Bem conhecidos exemplos que incluem desenhos baseados na estrutura de conchas do mar, imitação da pele de delfins para casco de barcos, e tintas
flor de lótus
impermeáveis à água baseadas na superfície da flor de lótus
Polímeros para células solares inspirados na fotossíntese de plantas são outro exemplo. Aproximações interdisciplinares são requeridas para entender e então explorar essas propriedades.
Cientistas militares estão tentando recriar as propriedades da escama do
Senegal birchir
The Gray Birchir, um peixe africano de águas doces / rios, para produzir um material que pode suportar impactos de penetração e ainda continuar com estrutura leve e flexível o suficiente para movimentos dinâmicos, para aplicação em camisetas à prova de balas.
Em outro caminho, engenheiros aeroespaciais na universidade de Bristol estão imitando o processo de restauração encontrado na natureza para criar aeronaves que reparam a si mesmas automaticamente durante o vôo.
Imitando a maneira, como uma camada de cicatrização (a coagulação do sangue sobre um ferimento) pára um sangramento, uma resistente resina epóxi é solta de cápsulas embutidas para selar (fechar) rachaduras e restaurar a integridade estrutural de uma aeronave.
Pesquisadores também estão trabalhando com um fabricante de componentes para aeronaves no intuito de desenvolver um sistema no qual um agente de restauração movimenta-se ao redor da aeronave como parte de uma rede integrada de trabalho.
Existe, a preocupação, sobre o peso e o custo destas tecnologias.
2.3(14) Bioinspired sensors
The diverse range of sensors found in nature may be categorised as mechanical (flow, vibration, force, angular rate, tactile and acoustic), electromagnetic (visual and infrared radiation, electric field and magnetic field) and chemical (gustation and olfaction). Emerging understanding of their working, together with the development of new materials and fabrication processes, increasingly allows the realisation of devices that exploit the principles underlying biological sensors without necessarily copying exactly the natural structures. Thus, bioinspired sensors should be carefully distinguished from biosensors.
The emergence of bioinspired sensing as a separate discipline has been reflected in the growth in the number of journals and conferences wholly or largely focused on bioinspired sensing.
Much current bioinspired research has arisen from the vision and flight systems of insects and is related to autonomous vehicle research. MEMS-fabricated arrays of artificial hairs inspired by the cerci of crickets have demonstrated sensitive, directionally discriminating airflow sensors.
An insect eye-based, ultra-wide, field-of-view optical sensing system accurately detect and image distant targets has been developed, and image-processing techniques, inspired by the relatively low neuron numbers used in insect vision systems, are being developed. The microscopic eye of Xenospeckii was the inspiration for BAE’s revolutionary new imaging system, ‘Bug Eye’, for missile-tracking applications. Polarimetric and multispectral imaging systems have been developed for the detection of difficult targets and are bioinspired in the sense that they mimic the imaging systems of insects and mantis shrimp. Other notable achievements include biomimetic strain sensors inspired by the campaniformsensilla of insects developed for space applications. Many organisations now have established research programmes pursuing bioinspired sensors, and dedicated research laboratories are beginning to be established.
Sensores baseados na biologia
As diversas variedades de sensores encontrados na natureza podem ser classificados como mecânicos (fluxo, vibração, força, variação angular, tátil e acústicos ), eletromagnéticos (visual e de radiação infravermelha, campo eletrico e campo magnético) e químico (gustação e olfato) .
Conhecimentos emergentes de como trabalham, junto com o desenvolvimento de novos materiais e processos de fabricação permitiram aumentar a capacidade de realização de dispositivos que exploram os princípios intrínsecos dos sensores biológicos sem copiar necessariamente suas estruturas naturais.
Assim, sensores inspirados na biologia podem ser cuidadosamente distinguidos dos biosensores.
A urgência de sensoreamento bioinspirado como uma disciplina separada tem sido refletida no crescimento no número de jornais e conferencias completamente ou largamente focada em biosensoreamento.
Muitas correntes de pesquisas com sensores bioinspirados,tem crescido a partir dos sistemas de visão e vôos dos insetos, e são relatados para pesquisa em
veículos autônomos. MEMS (micro-electro-mechanical system) - fabricado com matriz de pêlos artificiais
inspirados no apendice tátil do grilo tem se demostrado sensível, e com discriminada direcionalidade como sensor de fluxo de ar.
Uma breve definição para MEMS
"Microelectromechanical systems (MEMS) are very small devices or groups of devices that can integrate both mechanical and electrical components."
Sistema microeletricomecanico (MEMS) são pequenissimos dispositivos ou gruposs de dispositivos que podem integrar simultaneamente componentes mecanicos e elétricos.
Um olho baseado em inseto, ultra grande, campo de visão e sistema sensorial óptico de acurada detecção e enquadramento de imagem distante tem sido desenvolvido, e técnicas de processamento de imagens, inspirados nos relativos baixos números de neurônios usados pelos sistema de visão dos insetos, estão sendo desenvolvidos.
O microscópico olho de Xenospeckii foi inspiração para BAE`s revolucionario novo sistema de imagens ‘Bug Eye’, para aplicação de localização de mísseis.
Sistemas de imagens polarimetricas e espectrais tem sido desenvolvidos, para a detecção de alvos difíceis e são bioinspirados no sensor que eles imitam dos
sistemas de imagens de insetos e do camarão louva-deus.
"Esses animais podem enxergar até 120 mil cores isso porque eles podem ver 12 cores primarias.
Nossos olhos possuem três tipos desses receptores — que respondem à
luz azul, verde e vermelha —, que nos permitem perceber o espectro de
cores que vemos. Os cães contam com apenas dois tipos de cones (verde e
azul), e é por isso que eles vêm tons de azul, verde e um pouco de
amarelo. Já as borboletas possuem cinco tipos de cones, o que significa
que elas conseguem enxergar cores que o nosso cérebro é incapaz de
processar."
(http://pt.wikipedia.org/wiki/Camarão-louva-a-deus)Outra notável e importante descoberta biomimetica , inclui sensores de
esforço inspirados por the campaniform sensilla de insetos desenvolvidos para aplicações espaciais.
The campaniform sensilla
Insects and other arthropods are able to receive, and respond to, numerous different types of mechanical stimuli.
These include touch, air currents, sound, gravity, and deformations of body regions which can either be brought about by external forces or by self-produced movements.
Mechanical stimuli serve a number of different purposes. Sound receptors, for example, are
involved in intraspecific communication (e.g., the song of crickets) as well as avoidance of predators (e.g.,moths avoiding bats) or certain parasites (e.g., caterpillars avoiding wasps); air current receptors are involved in alarm behavior (filiform hairs on the cerci of crickets and cockroaches) as well as prey detection (trichobothria of spiders); touch receptors (bristles) report direct mechanical contact, but are also involved in regulation
of body position (hair plates in the neck region of bees and flies); passive mechanical deformations are measured by campaniform sensilla within the cuticle and by scolopidial organs inside the body: the same sensory organs are used for the regulation of movement and
locomotion; and certain sensilla are used to detect gravitational forces (club-shaped organs on the cerci of crickets). Finally, mechanosensitive cells record when taste organs touch the substrate. This list could be extended. (THOMAS A. KEIL
Arbeitsgruppe Kaissling, Max-Planck-Institut fur Verhaltensphysiologie, D-82319 Seewiesen, Germany )
The campaniform Sencilla
(um sistema sensitivo)
Insetos e outros artropódes são abilitados para receber, e responder a inúmeros e diferentes tipos de estímulos mecânicos.
Nestes estão incluídos toque, correntes de ar, som, gravidade, e deformações das regiões do corpo que podem ser trazidas por forças externas ou por movimentos próprios.
Os estímulos mecânicos servem a inúmeros propósitos: Receptores de som, por exemplo, são envolvidos em intrínseca comunicação ex: o som dos grilos, também como, para evitar predadores ex: mariposas evitando morcegos, ou certos parasitas ex. lagartas evitando vespas; receptores de corrente de ar estão envolvidos nos alarmes de comportamento (pêlos filiformes nos orgãos sensíveis de grilos e baratas) assim como, na detecção de presas / caça (trichobothria de aranhas); receptores de toque (cerdas) que comunicam contato mecânico direto, mas estão também envolvidos na regulação da posição do corpo (camadas de pêlos na região do pescoço das abelhas e moscas); deformações mecânicas passivas são medidas por campainform Sencilla entre a cutícula e os órgãos scolopidiais dentro do corpo: os mesmos órgãos sensores são usados para a regulação dos movimentos e locomoção, e certos sensilla são usados para detectar forças gravitacionais (órgãos em grupos como os órgãos de sensibilidade tátil no grilos) .
Finalmente, células mecanossensitivas gravam quando órgãos gustativos tocam as substâncias. Esta lista pode ser extendida.
Muitas organizações tem agora, programas estáveis de pesquisa procurando sensores bioinspirados, e laboratórios dedicados a pesquisa estão começando a ser estabelecidos.
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