Priroda i nano

1. Priroda i nano Dominika Baričević Ana Marija Komar Antonio Mlinarić Damjan Spevec

2. Svjetlost • Prva bića s mogućnošću raspoznavanja svjetlosti u kambrijskom razdoblju, prije približno 500 milijuna godina – početak razvitka raznih vizualnih atributa • Valna duljina čovjeku vidljive svjetlosti u približnom rasponu 400-700 nm • Svjetlost je osnovni medij komunikacije u prirodi • Nanoskopski fotonički kristali – važni za optičku komunikaciju

3. Plavi morpho leptir Poludrago kamenje opal

4. Macaklinovo stopalo • Spajanje na molekularnoj razini pomoću Van der Waalsovih sila, tj. sila pozadinske privlačnosti • Teoretski može držati čovjeka od 120 kg • Lopatice na stopalima nisu žive – Kellar Autumn

5. Tropske biljke • “Lotus efekt” – postupak samostalnog čišćenja • Listovi lotusa su superhidro-fobični – sitne ispupčene nanostrukture smanjuju područje dodira vode s površinom • Biljke mesožderke – sadrže glatki vodenkasti sloj

6. Pročišćavanje vode • U prirodi postoje nanostrukture sa svojstvom djelomičnog pročišćavanja vode • Primjeri: srebro ubija bakterije, titanijev dioksid koji odstranjuje organske tvari (npr. hormone), metali otklanjaju pesticide i druge otrove • Upotreba tih nanostruktura je potencijalno rješenje problematike manjka pitke vode u svijetu

7. Virusi • Metabolički neaktivne nakupine na granici živog i neživog • Građeni od ovojnice unutar koje se nalazi genetički materijal (DNA ili RNA) • “Uspavani” strojevi

8. Paukova svila

9. Jača od čelika i elastičnija od gume • Proteinska tekućina u doticaju sa zrakom poprima kruto stanje • Sadrži meke amorfne (zaslužne za elastičnost) i čvrste kristalne komponente (10-25% sastava paukove svile) • Kisela svojstva proteinskog sastava štite od bakterija i gljivica, te u konačnici od razgradnje • Jedna nit običnog europskog vrtnog pauka može izdržati masu od 0.5 g bez pucanja i može se rastegnuti pritom do 30% originalne veličine

10. Vodenkonj • Znoj vodenkonja djeluje kao zaštitna krema od sunca i sadrži djelovanje antibiotika • Znoj sadrži 2 pigmenta (crvenu i narančastu kiselinu) koji absorbiraju svjetlost u granica-ma od 200 do 600 nm • Kiseline u kombinaciji s vodom sprječavaju rast bakterija

11. Ljudsko tijelo • Prijenos kisika pomoću nanočestice hemoglobin • “Molekula života”, odnosno molekula DNK • Nanostrukture zaslužne za svojstvo koštanog tkiva kao laganog, ali čvrstog tkiva

12. Hemoglobin • Svojstvo porasta postotka absorpcije kisika s porastom parcijalnog tlaka kisika • Prilagođenost uvjetima u ljudskom tijelu • Izrazita efikasnost prilikom “dostave” kisika stanicama • Dojam posjedovanja umje-tne inteligencije

13. Molekula DNK • Pohrana informacija o genetskom nasljeđu • Sadrži “nacrt” za izgradnju živog organizma

14. Koštano tkivo • 2 tipa kosti – kompaktna i spužvasta kost • Spužvasta kost – manji udio mase, veća površina i jedna-ka važnost kod djelovanja opterećenja u usporedbi s kompaktnom kosti • Kristali hidroksilapatiti preuzimaju veći dio optere-ćenja te ga ravnomjerno raspoređuju

15. Zaključak • Priroda se koristi nanotehnologijom već milijunima godina • Pojedini nano-koncepti su i dalje misterij – čovjek može još puno toga naučiti od prirode • Oponašanje prirodnih nanostruktura predstavlja izniman potencijal u daljnjem razvoju tehnologije • Dr. Richard Feynman: “There’s plenty of room at the bottom.”