"Adapter, grandir, guérir" ressemble probablement à un sage conseil parental aux étudiants qui viennent juste d'entrer à l'université. En fait, c'est la justification biologique des récentes recherches menées à l'Université du Maine sur le biomimétisme. L'une des questions fondamentales du biomimétisme est de savoir comment les organismes s'adaptent, grandir, soigner, et même survivre.

Dans un effort pour trouver la réponse, le biomimétisme utilise de vrais systèmes vivants pour inspirer la conception et la fabrication de la prochaine génération de matériaux capables de résoudre les problèmes comme le fait la nature, de la cicatrisation des plaies à la prévention des infections, à un jour, peut-être, des fusées et des voitures "en croissance".

"Scientifiquement, l'aspect le plus significatif et intéressant de ce travail est d'abord d'utiliser cette approche pour comprendre comment se produisent ces phénomènes induits par l'interface, puis travailler à utiliser cette compréhension pour conduire le système biologique à faire ce que nous voulons qu'il fasse ou à le reproduire artificiellement, " a déclaré le professeur de génie biologique de l'Université du Maine, Caitlin Howell.

Le travail de l'équipe de Howell sera présenté lors du 64ème Symposium et Exposition International AVS, 29 octobre-nov. 3, 2017, à Tampa, Floride.

Howell a commencé son enquête sur les systèmes vivants avec des champignons, en recherchant comment ces plus petites formes de vie détruisent des arbres géants, certains des rares organismes capables de le faire. Elle et son équipe se concentrent désormais sur la génération de nouvelles technologies basées sur la façon dont les systèmes vivants comme ceux-ci font ce qu'ils font.

Un domaine majeur d'application potentielle de leurs travaux est l'adhésion bactérienne conduisant à la formation de biofilms. Les biofilms causent un large éventail de problèmes dans l'industrie et la médecine. En utilisant une méthode inspirée de la plante pichet Nepenthes, qui utilise un mince, couche d'eau immobilisée pour repousser les insectes, Le groupe de Howell peut créer des modèles sélectifs d'adhésion bactérienne à l'aide de matériaux de laboratoire courants et de simples traitements de surface de paillasse.

"Inspiré par les systèmes vasculaires des plantes et des animaux, nous pouvons ensuite rendre ces surfaces auto-régénérantes en continu en incorporant des canaux dans le matériau lui-même. Les canaux sont ensuite remplis d'excès de liquide, qui peut diffuser à la surface et cicatriser les zones appauvries ou abîmées, " dit Howell.

L'équipe travaille également au développement de ces matériaux sur des substrats de papier pour créer à faible coût, matériaux légers de manipulation d'agents pathogènes pour une utilisation dans le diagnostic ou l'analyse. « Par ce travail, nous visons à développer des outils nouveaux et polyvalents pour l'exploration et le contrôle des micro-organismes, " dit Howell.

Trop, l'idée de concevoir des systèmes d'auto-guérison ou de faire pousser une fusée ou une voiture, avec des fonctionnalités de surface qui changent à la demande pour être résistantes à la chaleur, anti-rayonnement, camouflé, doux ou dur, sonne comme de la science-fiction. Mais l'imagination scientifique est l'essence même de l'innovation technologique; il est enraciné dans l'apparemment fantastique.

« Les avions et les communications sans fil étaient autrefois de la science-fiction, trop, " Howell a déclaré. "Je vois mon travail être parmi les principes fondamentaux utilisés pour rendre ce genre de choses possibles."