利用自然:重要的材料
这是从摘录《走进自然》报道，由Terrapin Bright Green提供。
材料——以其各种优势、饰面和功能——支撑着所有的行业，甚至包括那些涉及无形商品和服务的行业。因此，以最小的成本创造出性能卓越的材料对每个企业来说都是非常重要的。有机体利用当地可获得的材料和能量在环境条件下“制造”它们的组织，提供了无数资源效率高的材料制造的例子。
性质构建这些材料与由许多合成材料无法超越的功能繁多。它实现这通过纳米级的精度，使用以不同的比例和由合成材料的原子排列的化学元素。
选择的策略
多尺度结构
许多生物材料具有令人印象深刻的抗拉强度、硬度、韧性和其他材料性能，是当今许多工程材料所无法比拟的。这部分是通过材料的层次排序实现的。在纳米尺度，贝壳珍珠层由沉积在蛋白质和碳水化合物基质中的碳酸钙晶体组成。
这些组件然后形成在微尺度堆叠切片。这种多尺度的组件，在毫米级为3mm厚的层可见，转换脆白垩成坚韧的陶瓷。珍珠层的结构，激发了坚韧，变形的玻璃。类似地，通过贻贝产生的防水胶粘剂欠它们的强度和粘性分层地交联的纤维。此属性的启发几个可生物降解胶粘剂的发展。
功能表面
微观的表面纹理和化学性质赋予生物材料惊人的功能。荷叶上有微小的蜡状突起，可以让水滚落下来带走污垢和颗粒。这种“莲花效应”启发了自我清洁的油漆炉漆Lotusan材料，如猪笼草的表层，灯芯水进入微观山脊，创造超级光滑的表面。这些概念启发了防污表面，如光滑的液体注入多孔表面(滑移)和用于间接蒸发冷却的超级吸湿表面。同样，小鲨鱼模仿鲨鱼皮肤的鳞片来击退细菌。
“成长”材料
生长能力是生物体的一种属性，它能产生极其复杂和功能性的材料。当给予适当的支架和营养物质时，细胞复制和自我组装成垫子、薄膜和各种其他形式。利用“生物制造”或生物学作为生产手段，实验室能够用相对较少的能量生产出有价值的材料。诸如包装泡沫、砖块、肉类和皮革等材料都是使用细菌(生物材料)“种植”的，真菌(Ecovative)和动物组织培养(现代草地)。
现有产品
StoCoat Lotusan
下雨的时候,莲荷叶在微细和纳米级的表面结构和重力的帮助下，会有水滴、污垢和其他颗粒脱落。这种“莲花效应”是由叶子表面多尺度的蜡状凸起造成的，它会使水聚集并滚落。
申通公司，建材的乔治亚州生产，复制在StoCoat Lotusan自洁漆这种效果。所述丙烯颜料具有与荷叶相似的微纹理;它也会散发水和灰尘，留下一个干燥、干净的表面，藻类和真菌很难在上面定居。不像外部油漆会随着时间的推移而变得肮脏，Lotusan的自清洁性能使它成为一种低维护，持久的外部应用涂料。
Sharklet
从海上运输到医疗保健和食品服务，生物污染和抗生素耐药性是许多部门关注的主要问题。betway必威娱乐总部位于科罗拉多州的生物技术公司Sharklet Technologies生产了一种名为“Sharkle”的微地形工程，其灵感来自鲨鱼皮肤，可以在不使用杀菌剂的情况下减少细菌的生长。和鲨鱼皮一样，鲨鱼皮表面也有一种微小的钻石图案，可以防止细菌生长高达90%，而不会产生抗药性细菌。
产生鲨鳍超过销售额$ 1百万在2012年和共同发展家具，医疗设备和消费产品与LG国际，库克医疗，Steelcase公司和其他公司。鲨鳍也在开发导尿管减少导管相关性细菌感染，占超过5.65亿，在美国的医疗费用每年$的可能性。
蘑菇材料
Ecovative是一家总部位于纽约的材料科学公司，它将真菌的菌丝(真菌的营养部分)和农业副产品结合起来，制成了一种环保的蘑菇材料。这些可降解材料是泡沫塑料和其他石油合成材料的替代品。
的制造过程开始于将农业废物和菌丝培养在模具中。由于菌丝体生长，它结合废纤维进入填充模具中的固体物质。质量然后进行热处理，从而停止生长过程中，创造了物质准备使用。在性能和成本与竞争技术相媲美，蘑菇的材料被用作包装材料和结构材料和对环境负责的替代实木。蘑菇材料是一个从摇篮到摇篮金牌认证的产品。
产品在开发中
Mussel-inspired胶粘剂
蓝贻贝(贝壳类）生产可生物降解的，防水粘合剂附接到几乎任何表面上，甚至特氟隆。大多数制造粘合剂不为通用的，含有例如甲醛有毒化合物。通过鳖的竞争分析服务的帮助下，研究人员在化学公司SyntheZyme正在开发由贻贝启发耐水粘合。是将粘合剂与化学“粘性”末端制成的蛋白质的交联该生物聚合物为强矩阵，化学类似于贻贝粘附。
它还使用生物催化剂来实现低能合成。该聚合物可再生、无毒、可生物降解。到2020年，全球粘合剂和密封胶市场预计将达到430亿美元，随着对无毒粘合剂需求的增加，该产品可能会对市场产生巨大影响。贻贝粘接剂已经激发了PureBond的灵感，PureBond是一种商业上成功的胶水，用于木板制造。
Superwicking材料
传统的蒸汽压缩空调能量消耗了大量的，并依靠释放时对环境破坏性的制冷剂。龟劝春雷郭敬明的团队在罗切斯特为他们的仿生superwicking材料技术市场需求的大学，在确保资金来开发高效节能间接蒸发冷却材料协助他们。在植物的叶子芦莉草属devosiana和海芋odora具有微观的表面结构，可以锁住水分子，使水滴在表面扩散。
研究小组模仿这种超级灯芯的特性，制造出了具有纳米和微尺度特性的灯芯材料大量的水，甚至垂直表面。这类材料将提高冷却设备的蒸发效率，而且与传统蒸发冷却器中使用的多孔材料不同，它们能够抵抗生物侵蚀。研究小组预测，使用这种新型空调为建筑物降温所消耗的能量将减少五倍。
Biocement砖
现代草地
畜牧业生产在2006年占全球温室气体排放量至少18％。它还需要世界33%的可耕地和8%的水。利用新的组织工程技术，现代草甸正在生产实验室培育的食物和材料，使产品与动物制品相似，而且比动物制品更好。这个过程不是利用资源来饲养和屠宰，而是从动物身上提取细胞培养，促使细胞生长成类似皮肤和肌肉的组织。与目前的畜牧业生产相比，这一过程可以减少99%的耕地、96%的水和45%的能源的使用，同时减少96%的温室气体排放。
生产过程也避免了抗生素的大量使用和与当前畜牧业相关的道德困境。现代草甸成功地生产出各种颜色和厚度的皮革样品。该公司目前专注于皮革生产，设想可以根据形状、质地和透气性定制皮革。
滑倒
灵感来自于猪笼草猪笼草是哈佛大学威斯生物工程研究所的研究人员开发的一种极滑的表面，它可以抵挡大多数液体和生物膜。干草状叶子的滑滑性是由微观表面的波纹形成的，这些波纹能保持水分，形成一层薄膜。研究人员采用了这一想法，创造了一种微结构多孔材料，其中含有一种特殊配方的液体润滑剂。它的表面很滑，甚至原油和液体沥青都从上面滚了下来。与工程疏水表面不同的是，这种表面可以“自愈”，因为当划痕出现时，润滑剂会填补这些划痕。
多孔介质可以施加到许多表面上。SLIPS有许多潜在的应用，如防污，防冰，化学和流体处理，防腐蚀和防治病虫害。SLIPS技术公司成立于2014年，旨在进一步开发研究人员在威斯研究所(Wyss Institute)期间探索的许多商业应用。
