"Anpassa, växa, läka" låter förmodligen som ett klokt föräldraråd till studenter precis på väg till college. Faktum är att det är den biologiska logiken bakom ny forskning vid University of Maine som studerar biomimik. En av biomimicrys grundläggande frågor är hur organismer anpassar sig, växa, läka, och till och med överleva.

I ett försök att hitta svaret, biomimicry använder verkliga levande system för att inspirera design och tillverkning av nästa generations material som kan lösa problem som naturen gör, från att läka sår till att förebygga infektioner, till en dag, kanske, "växande" raketer och bilar.

"Vetenskapligt, den mest betydelsefulla och intressanta aspekten av detta arbete är att först använda denna metod för att förstå hur dessa gränssnittsdrivna fenomen uppstår, och sedan arbeta för att använda denna förståelse för att driva det biologiska systemet att göra vad vi vill att det ska göra eller att reproducera det på konstgjord väg, " sa University of Maine professor i biologisk teknik, Caitlin Howell.

Howells teams arbete kommer att presenteras under AVS 64:e internationella symposium och utställning, 29 okt-nov. 3, 2017, i Tampa, Florida.

Howell började sin undersökning om levande system med svampar, forskar om hur dessa minsta livsformer bryter ner jätteträd, några av de få organismer som kan göra det. Hon och hennes team fokuserar nu på att generera ny teknik baserat på hur levande system som dessa gör vad de gör.

Ett stort område av potentiell tillämpning för deras arbete är i bakteriell vidhäftning som leder till biofilmbildning. Biofilmer orsakar ett brett spektrum av problem inom industri och medicin. Med hjälp av en metod inspirerad av Nepenthes kannaväxt, som använder en tunn, immobiliserat lager av vatten för att stöta bort insekter, Howells grupp kan skapa selektiva mönster av bakteriell vidhäftning med hjälp av vanliga laboratoriematerial och enkla ytbehandlingar på bänkskivor.

"Inspirerad av de vaskulära systemen hos växter och djur, vi kan sedan göra dessa ytor kontinuerligt självförnyande genom att bädda in kanaler i själva materialet. Kanalerna fylls sedan med överflödig vätska, som kan diffundera till ytan och läka utarmade eller skadade områden, " sa Howell.

Teamet arbetar också med att utveckla dessa material på papperssubstrat för att skapa låga kostnader, lättviktsmaterial för hantering av patogener för användning i diagnostik eller analys. "Genom detta arbete, vi strävar efter att utveckla nya och mångsidiga verktyg för utforskning och kontroll av mikroorganismer, " sa Howell.

För många, idén att designa självläkande system eller odla en raket eller bil, med ytfunktioner som ändras vid behov för att vara värmebeständiga, strålningsavvisande, kamouflerad, mjuk eller hård, låter som science fiction. Men vetenskaplig fantasi är själva kärnan i teknisk innovation; den bottnar i det till synes fantastiska.

"Flygplan och trådlös kommunikation var en gång science fiction, för, " sa Howell. "Jag ser att mitt arbete är bland grunderna som används för att göra den här typen av saker möjliga."