Revêtement de surface pour verre et céramique inspiré de la sarracénie

Innovation : Industrie

Matériaux IMPECCABLES

2020

Image: tngmarketing35 / Pixabay / Domaine public - Aucune restriction

Assembler physiquement la structure

Les systèmes vivants utilisent des matériaux physiques pour créer des structures servant de protection, d'isolation et à d'autres fins. Ces structures peuvent être internes (à l'intérieur ou attachées au système lui-même), telles que les membranes cellulaires, les coquilles et la fourrure. Ils peuvent également être externes (détachés), tels que des nids, des terriers, des cocons ou des toiles. Parce que les matériaux physiques sont limités et que l'énergie nécessaire pour rassembler et créer de nouvelles structures est coûteuse, les systèmes vivants doivent utiliser les deux de manière prudente. Par conséquent, ils optimisent la taille, le poids et la densité des structures. Par exemple, les oiseaux tisserands utilisent deux types de végétation pour créer leurs nids : fort, quelques fibres rigides et de nombreuses fibres fines. Combinés, ils forment un nid solide mais flexible. Un exemple de structure interne est un os d'oiseau. L'os est composé d'une matrice minérale assemblée pour créer de solides supports transversaux et d'une surface extérieure tubulaire remplie d'air pour minimiser le poids.

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Maintenir la biodiversité

Plus la quantité de variation génétique et d'espèces dans un écosystème est grande, plus cet écosystème est résistant aux perturbations. La variation des écosystèmes à travers la Terre contribue également à la résilience de la Terre aux changements imprévisibles. Cette variation s'appelle la biodiversité. Étant donné que les systèmes vivants se font concurrence pour des ressources rares, le maintien de la biodiversité implique la création de conditions permettant à une grande variété d'espèces de coexister et de se reproduire avec succès. Par exemple, dans une zone humide, il existe différents types de végétation. Cette diversité se traduit par une mosaïque complexe de microenvironnements, car les types de végétation modifient les flux d'air, les régimes lumineux, les températures et la chimie de l'eau. Parce que les organismes varient dans leurs conditions environnementales idéales, ces micro-environnements augmentent la diversité des plantes dans la zone humide. À son tour, avoir une zone humide dans une zone autrement sèche augmente la biodiversité à une échelle encore plus grande.

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Contrôler l'érosion et les sédiments

Les écosystèmes doivent maintenir leurs sols sur place et éviter qu'ils ne soient emportés. La matière organique, les minéraux et les autres nutriments présents dans le sol soutiennent les organismes, des micro-organismes aux plus grands mammifères. Mais à cause de l'attraction de la gravité, l'eau coule à moins d'être entravée. Par conséquent, la présence et les actions de nombreux organismes divers maintiennent les sols en place et ralentissent l'eau pour permettre aux sédiments de se déposer plutôt que d'être emportés vers le bas. Par exemple, dans les forêts, les grumes abattues qui tombent en travers de la pente ralentissent efficacement l'écoulement de l'eau, emprisonnant les sols transportés par l'eau et faisant pénétrer l'eau dans le sol. Dans les zones dépourvues de rondins et d'autres structures, l'eau peut s'écouler si rapidement qu'elle coupe le sol, provoquant une érosion qui emporte le sol.

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Protéger de la saleté/solides

Lorsque la saleté et d'autres petits solides adhèrent aux systèmes vivants, ils peuvent les ralentir, créer des blocages, réduire leur capacité à effectuer des fonctions vitales ou provoquer une usure de surface. En raison des forces électrostatiques, il est facile pour la saleté et d'autres solides d'adhérer aux surfaces, de sorte que les systèmes vivants doivent surmonter ces forces. Un ver de terre, par exemple, utilise un petit courant électrique pour empêcher les particules de sol d'adhérer à son corps lorsqu'il se déplace dans le sol. Cela lui permet de se déplacer plus efficacement en réduisant la traînée.

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Protéger des excès de liquides

Alors que l'eau est essentielle à la vie, trop d'eau ou d'autres liquides peuvent submerger les systèmes vivants. Un excès de liquide peut, par exemple, réduire l'accès d'un système vivant à l'oxygène, favoriser une croissance bactérienne ou fongique excessive ou éliminer le sol et les nutriments. Pour empêcher l'accumulation de liquides en excès, les systèmes vivants doivent contrôler le mouvement des liquides à travers leurs limites ou leurs surfaces. Ils le font en utilisant des matériaux ou des structures imperméabilisants, en ralentissant le débit et/ou en facilitant le débit pour évacuer le liquide. Les feuilles des plantes, par exemple, ont généralement des surfaces cireuses composées de produits chimiques hydrofuges pour empêcher l'eau d'engorger les feuilles ou de faciliter la croissance bactérienne et fongique.

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spotLESS de spotLESS Materials est un revêtement pulvérisable qui garde les surfaces propres sans l'utilisation de produits chimiques agressifs.

Avantages

Non toxique
Consommation d'eau réduite
Utilisation réduite de produits chimiques

Applications

Bâtiments résidentiels et commerciaux

Objectifs de développement durable des Nations Unies abordés

Objectif 11 : Villes et communautés durables
Objectif 12 : Production et consommation responsables

Le projet

La contamination de surface affecte plusieurs industries et peut être coûteuse et longue à traiter. On estime que 3.58 TL d'eau douce (assez pour subvenir aux besoins de 68 % des besoins en eau potable de la population mondiale) sont utilisés pour éliminer les déchets chaque année aux États-Unis. La réduction de la main-d'œuvre, des produits chimiques de nettoyage et des volumes de chasse d'eau nécessaires pour garder les toilettes et autres surfaces propres a un énorme potentiel mondial d'économie d'eau et d'énergie.

Détails de l'innovation

spotLESS est un revêtement pulvérisable qui repousse les liquides, les boues, les bactéries, les dépôts minéraux, etc. Il contient une nanoéponge infusée de liquide qui s'inspire de la surface glissante de la sarracénie. SPOTLESS peut garder les surfaces comme les toilettes propres, réduisant considérablement la quantité d'eau et de produits chimiques de nettoyage nécessaires. Il est disponible pour un usage domestique et peut être pulvérisé sur du verre et de la céramique dans des conditions ambiantes.

Regardez comment SpotLESS Materials s'est inspiré de la sarracénie pour créer un nouveau type de revêtement de surface.

Modèle biologique

Les pichets piègent les insectes et autres petites proies lorsqu'ils atterrissent sur le bord arrondi du pichet et tombent dedans, se retrouvant dans une mare de sucs digestifs. La surface du rebord arrondi est particulièrement glissante, ce qui rend difficile pour les insectes de s'agripper et de s'échapper. Le pichet doit sa glissance à un mince film humide sur la surface, ce qui réduit considérablement la friction entre la plante et les pieds des insectes.

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Stratégie biologique

Les jantes du pichet sont extrêmement glissantes

Sarracénies tropicales

Les bords de la sarracénie sont extrêmement glissants en raison d'un film liquide recouvrant une surface microtexturée.

Ray of Hope Prize

Votre Ray of Hope Prize® célèbre les solutions inspirées par la nature répondant aux plus grands défis mondiaux en matière d'environnement et de durabilité. Créé en l'honneur de Ray C. Anderson, fondateur d'Interface, Inc. et leader des affaires et du développement durable, le prix de 100,000 XNUMX $ Ray of Hope Prize aide les startups à franchir un seuil critique pour devenir des entreprises viables en amplifiant leurs histoires et en leur fournissant un financement sans équité. Le prix met en lumière les solutions innovantes inspirées par la nature dont nous avons besoin pour construire un monde durable et résilient. spotLESS Materials a été sélectionné comme finaliste pour le 2020 Ray of Hope Prize.

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