New-Tech Military Magazine | Q2 - 2024 | Digital Edition

ללמוד מן הטבע

אמיר בר-שלום »

– Air Force Office of Scientific Research - הוציאה לפני כשנה קול קורא למחקר תכונות שלד וכנפיים של חיפושיות, במטרה ללמוד מכך על חומרים חדשים. במכרז למחקר דולר זכו 900,000 שנים בתקציב של 4 של שני מדענים, פרופסור דייוויד קיסאליוס, UC מומחה להנדסת חומרים מאוניברסיטת ופאבלו זאבטיירי, פרופסור להנדסה Irvine . מטרת Purdue אזרחית מאוניברסיטת המחקר שהוגדרה לשני החוקרים היא ללמוד ולאתר מאפיינים ייחודיים של שלדים חיצוניים בעולם החרקים, במטרה לתרגם את הממצאים לחומרים סינטטים שישמשו לעולם התעופה, מוצרים בטחוניים ורכיבים לתעשיית החלל. מאמר 2020 פרופסור קיסאליוס פירסם בשנת מחקר של חיפושית NATURE במגזין הנחשב . החיפושית diabolical ironclad beetle בשם הזו נפוצה בעיקר במדבריות בדרום ארצות הברית וצפון מכסיקו. היא נחשבת לבעלת שיריון חזק מאד בהשוואה למשקל הגוף שלה. במחקר הצליחו החוקרים למפות בצורה תרשימית את מבנה השלד החיצוני של החיפושית והמבנה הביולוגי שלו. במחקר החדש של חיל האוויר האמריקני אמור הצוות

של פרופסור קיסאליוס להמשיך לחקור את החיפושית האמריקנית, אבל הפעם תוך כדי השוואה לחיפושית דומה שחיה – חיפושית קרנף. rhinoceros beetle ביפן, החיפושית היפנית בשונה מזו האמריקנית, יכולה לעוף למרות הקשיחות והחוזק של השיריון החיצוני שלה. "במחקר הנוכחי אנחנו מתכוונים לעשות שימוש באמצעים מתקדמים מאד, כדי להתחקות אחרי מבנים חדשים של חומרים" אומר פרופסור קיסאליוס. "מדובר כאן במחקר חוצה תחומים – מולטי דיסיפלנארי – שמשלב ביולוגיה, פיסיקה והנדסת חומרים. אנחנו רוצים להוכיח שניתן על סמך מבנים ביולוגיים לייצר חומרים סינטטים חדשים ועדיין להגיע לרמת קשיחות ועמידות שדומה לזו של שלד החיפושיות". במחקר יבחנו החוקרים את החיפושיות בעזרת מיקרוסקופים בעלי רזולוציה גבוהה, ציוד מיפוי ספקטראלי ומיכשור ננו מכני. התוצאות יוכנסו לתוכנות מידול ממוחשב בכדי להתחקות אחרי המבנה הננומטרי של החומר הטבעי. המטרה היא לבחון את הדומה והשונה בין שתי החיפושיות דרך ניתוח המבנה היחודי של שתי שכבות שיריון שונות. הסיבה

חיל האוויר האמריקני החליט לממן מחקר חדש של שלד חיפושיות במטרה להתחקות אחרי המבנה הייחודי של השיריון שלהם. מטרת המחקר היא למפות את מבנה השלד ולנסות לחקות אותו בעזרת חומרים סינטטים שישמשו בעתיד לתעשיית הרכב, התעופה והחלל. ה לא חדש שעולם הטבע מספק לנו לא ז אחת השראה לפיתוחים טכנולוגיים מבוססי תכונות ביולוגיות. אפשר ללכת אחורה עד האחים רייט שהבינו את מבנה הכנף של יצורים מעופפים ובנו עם הידע הזה את המטוס הראשון שהונע בעזרת מנוע ונשלט על ידי אדם שישב בתוכו. בעולם הים שופרו במהלך השנים תכונות רבות של כלי שייט צוללים על סמך ניתוח של תנועות בעלי חיים ימיים. המגמה הזו רק התעצמה עם השנים ככל שכלי המחקר המדעי השתפרו. כיום תחום המחקר הזה מממון בחלקו הגדול על ידי גופים ממשלתיים שחוברים למוסדות אקדמיים. המטרה היא להאיץ את תהליכי המחקר ולתרגם אותם ככל הניתן לשימושים תעשייתיים. מעבדת המחקר של חיל האוויר האמריקני

New-Tech Military Magazine l 24