בהשפעת הביומימטיקה מפתחים חוקרים חומר מתכלה המתחדש לתיקון שברים. ניתן להשתמש בו למשל בחברים מכניים
חוקרים מאוניברסיטת מדינת אריזונה בארצות הברית פיתחו חומר המורכב מפולימרים עם מעין "זיכרון צורה" - חומר מתכלה זה מחקה את הצורה המקורית של האובייקט אליו הוא מחובר. לאחר מכן, פולימרים כאלה משולבים ברשת סיבים אופטיים (המסוגלים לזהות נזק בחומרים מסוימים) כדי ליישם לאחר מכן גירויים תרמיים, באמצעות לייזר אינפרא אדום, על האזור הפגוע.
החום המיוצר, בתורו, מגרה מנגנוני התקשות והתחדשות. אם החומר נפגע, תהליך הריפוי העצמי יכול להחזיר עד 96% מהכוח המקורי. לדברי החוקרים, המערכת אינה משחזרת את החיבורים הפגועים, אלא עושה שיפוץ של השבר, ומתקרב ככל האפשר לצורה המקורית. חומר זה יכול אף להפחית את הצורך בהחלפה או תיקון מתמידים של חומרים ומבנים פגומים או הידרדרות, ובכך להפחית את העלות.
תמונה: פולימר עם "זיכרון צורה" בפעולה. האזור האדום מציין היכן פעלה רשת הסיבים האופטיים, וממריץ את החומר לקבל את צורתו המקורית.
עצמות מתפקדות
מחקר מדעי נכתב בהשראת הביו-מימטיקה על ידי "העתקת" תפקודן של עצמות המסוגלות לאתר נזקים, לעצור את התפשטותן ובאמצעות תאים מסוימים לשפץ עצמות פגועות ולשחזר אותן. התאים התורמים לשיפוץ עצם הם: אוסטאוקלסטים, אשר סופגים מחדש ומשפצים רקמות עצם; ואוסטאובלסטים, האחראים ליצירת רקמת עצם וכמה חלבונים המרכיבים את מטריצת העצם, כמו למשל קולגן מסוג I (להבין טוב יותר את התפקוד בסרטון שבתחתית העמוד).
סקר נוסף של אותו מוסד עשוי לסייע בפיתוח "העתק העצם". היה לה כאובייקט סיבי הקולגן המינרלריים, שהם בלוקים ננו-סטרוקטוריים של עצמות שמורות מאוד. באמצעות שילוב של סימולציה של דינמיקה מולקולרית וגם ניתוח תיאורטי, החוקרים הבחינו כי המאפיין הננו-מבני של סיבים אלה מעניק להם חוזק גבוה ויכולת לשמור על דפורמציה רבה. כתוצאה מכך, סיבי קולגן מינרליים מסוגלים לסבול מיקרוסקופים, מבלי לגרום לכשל מקרוסקופי ברקמה, דבר שיכול להיות חיוני כדי לאפשר שיפוץ.
יישום מהותי
אם החידוש מתפתח הלאה ועובר מספר בדיקות, ניתן להשתמש בו בבניית חומרים חזקים וקלילים, העלולים להיות נתונים למתח רב, כתרכובות המשמשות להחלפת עצמות בייצור איברים מכניים. , ויצירת חומרים חדשים.
