которые копируют природные. Тот же кевлар (уже упоминавшийся выше) появился
благодаря совместной работе биологов-генетиков и инженеров, специалистов по
материалам.
В настоящее время некоторые ученые пытаются найти аналоги органов
человеческого тела, чтобы создать, например, искусственное ухо (оно уже
поступило в продажу в США) или искусственный глаз (в стадии разработки).
[pic]
Скелет глубоководных губок рода Euplectellas построен из
высококачественного оптоволокна
Другие разработчики концентрируются на изучении природных организмов.
Например, исследователи из Bell Labs (корпорация Lucent) недавно обнаружили
в теле глубоководных губок рода Euplectellas высококачественное
оптоволокно. Исследователи из Bell Labs, структурного подразделения Lucent
Technologies, обнаружили, что в глубоководных морских губках содержится
оптоволокно, по свойствам очень близкое к самым современным образцам
волокон, используемых в телекоммуникационных сетях. Более того, по
некоторым параметрам природное оптоволокно может оказаться лучше
искусственного.
Согласно общепринятой сегодня классификации, губки образуют самостоятельный
тип примитивных беспозвоночных животных. Они ведут абсолютно неподвижный
образ жизни. Губка рода Euplectella обитает в тропических морях. Она в
длину достигает размеров 15-20 см. Ее внутренний каркас сетчатой формы
образуют цилиндрические стержни из прозрачного диоксида кремния. У
основания губки находится пучок волокон, который по форме похож на
своеобразную корону. Длина этих волокон - от 5 до 18 см, толщина - как у
человеческого волоса. В ходе исследований этих волокон выяснилось, что они
состоят из нескольких четко выделенных концентрических слоев с различными
оптическими свойствами. Центральная часть цилиндра состоит из чистого
диоксида кремния, а вокруг нее расположены цилиндры, в составе которых
заметное количество органики.
Ученые были поражены тем, насколько близкими оказались структуры природных
оптических волокон к тем образцам, что разрабатывались в лабораториях в
течение многих лет. Хотя прозрачность в центральной части волокна несколько
ниже, чем у лучших искусственных образцов, природные волокна оказались
более устойчивыми к механическим воздействиям, особенно при разрыве и
изгибе. Именно эти механические свойства делают уязвимыми оптические сети
передачи информации - при образовании трещин или разрыве в оптоволокне его
приходится заменять, а это очень дорогостоящая операция. Ученые из Bell
Labs приводят следующий факт, демонстрирующий чрезвычайно высокую прочность
и гибкость природных оптоволокон, - их можно завязывать в узел, и при этом
они не теряют своих оптических свойств. Такие действия с искусственными
оптоволокнами неизбежно приведут к поломке или, по крайней мере,
образованию внутренних трещин, что в конечном итоге также означает потерю
функциональных свойств материала.
Ученые пока не знают, каким образом можно воспроизвести в лаборатории
подобное творение природы. Дело в том, что современное оптоволокно получают
в печах из расплавов при очень высокой температуре, а морские губки,
естественно, в ходе развития синтезируют его путем химического осаждения
при температуре морской воды. Если удастся смоделировать этот процесс, он
будет, помимо всего прочего, еще и экономически выгодным.
По результатам тестов оказалось, что материал из скелета этих 20-
сантиметровых губок может пропускать цифровой сигнал не хуже, чем
современные коммуникационные кабели, при этом природное оптоволокно
значительно прочнее человеческого благодаря наличию органической оболочки.
Вторая особенность, которая удивила ученых, — это возможность формирования
подобного вещества при температуре около нуля градусов по Цельсию, в то
время как на заводах Lucent для этих целей используется высокотемпературная
обработка. Теперь ученые думают над тем, как увеличить длину нового
материала, поскольку скелеты морских губок не превышают 15 см.
Кроме разработки новых материалов, ученые постоянно сообщают о
технологических открытиях, которые базируются на «интеллектуальном
потенциале» природы. Например, в октябре 2003 года в исследовательском
центре Xerox в Пало Альто разработали новую технологию подающего механизма
для копиров и принтеров.



В новой печатной схеме, созданной в исследовательском центре Xerox (Пало
Альто), отсутствуют подвижные части (она состоит из 144 наборов по 4 сопла
в каждом)
В устройстве AirJet разработчики скопировали поведение стаи термитов, где
каждый термит принимает независимые решения, но при этом стая движется к
общей цели, например, построению гнезда.
Сконструированная в Пало Альто печатная схема оснащена множеством воздушных
сопел, каждое из которых действует независимо, без команд центрального
процессора, однако в то же время они способствуют выполнению общей задачи —
продвижению бумаги. В устройстве отсутствуют подвижные части, что позволяет
удешевить производство. Каждая печатная схема содержит 144 набора по 4
сопла, направленных в разные стороны, а также 32 тыс. оптических сенсоров и
микроконтроллеров.