kategória | ||||||||||
|
||||||||||
|
||
AZ ÉLŐVILAG ÉS A MÉRNÖKÖK LEHETŐSÉGEI
Az élővilág alkotásai általában kicsinyek, nedves, vizes közegben létrejövő, állandóan változó "szerkezetek , tiszta fémet rendkívül ritkán használnak, forgó alkatrészt nem tartalmaznak, és rugalmas alkotások. Az emberi technológia ennek az ellenkezője: nagy méretű, fémből készült, merev, forgó alkatrészek 959c27j et tartalmazó, és legfeljebb olajozással, kenéssel ellátott szerkezetek. Alapvetően más a természet kiindulása. Mondhatjuk, hogy a természet a nanotechnológiára épít, hiszen a természet minden egyes alkatrészét molekulánként, sejtenként építi fel egészen kis méretekben, így szerkezeti anyagaiban drasztikus az eltérés a két technológiánál.
Az élővilág igen szűk tartományban működik. Például a hőmérsékleti korlátok rendkívül szűkre szabottak, egy-egy különleges megoldás ellenére általában 10 és 30 °C közti igen szűk tartományban használhatóak az élővilág "szerkezetei . Speciális megoldásokkal a sarkvidékek környékén néhány élőlény fagypont alatt is létezik, és az óceánok mélyében, hőforrások közelében 100-150 °C között is élnek egyszerű, növényszerű élőlények és szaporodni is tudnak. Ez a szűk hőmérsékletkülönbség önmagában kizár jó pár energetikai megoldást, amelyeket az emberi technológia használ.
Belső égésű motor, gőzgép, gőzturbina az élővilág számára eleve kiesik a szűkre szabott hőmérsékleti korlátok miatt. Szembeszökő az élővilágban a forgó alkatrészek hiánya. Bár az egysejtűek szintjén találhatunk forgó alkatrészt is, ez azonban nem jellemző. Érthető, hiszen a forgó alkatrészek eleve nagy precizitást, csapágyazást, és nagyon szilárd szerkezeti anyagot igényelnek. Megoldhatatlan feladat egy-egy ilyen alkatrész kinövesztése, és önmagában egyetlen forgó alkatrész nem old meg semmit, az mindig több más mozgó alkatrészhez csatlakozik: ezeknek a precíz kinövesztése, használata teljesen célszerűtlen az élővilág számára. Az élővilágban az alternáló mozgás az általánosan elterjedt, mert hajlékony ízületekkel, növekedésre képes csontokkal ez a megoldás hozható létre. Az alternáló mozgással működtetett végtagok egyébként is előnyösebbek például süppedékes talajon, vagy ha fára kell mászni, esetleg vízbe kell merülni. A természeti körülményekhez tehát sokkal jobban illeszkedik az alternáló mozgással mozgatott végtagok funkciója, mint a mi technikánk által használt merev kerekeké.
A felhasználható erők és nyomások is behatároltak az élővilágban, hiszen az élő szervezetek nyomásállósága igencsak korlátozott. Nagyon erős savakat és lúgokat sem használ az élővilág az emésztési folyamat kivételével, míg a technikában gyakran használunk szélsőségesen nagy nyomásokat, és ezek ellentétjét; a légritkított tereket, vagy vákuumot.
Az igazán markáns különbség az igénybevehető anyagok terén mutatkozik meg, hiszen az élővilág a helyi anyagokat, azok vizes oldatát tudja felhasználni döntően az élet kialakulásához is ilyen folyamatok vezettek. Ezért az élővilágban a szilárd, merev testek nem fémekből vagy fémötvözetekből jönnek létre, hanem a tengerben mindenütt bőven megtalálható kalcium segítségével. Az élővilágban a fémötvözeteket nem csak a redukció nehézségei miatt nem találjuk meg - azaz például a bőven megtalálható alumíniumtartalmú vegyületeket az élő szervezetek nem alakítják át fém alumíniummá. Például alumíniumötvözetből készült csontok nem lennének igazán elfogadhatóak az izmok számára, kilökődnének a szervezetből. Az élő szervezetben ezért nyomát sem találjuk a golyós csapágynak, az ékszíjnak vagy a fogaskeréknek, de más helyettesítő eljárást gyakran találunk.
Természetesen az emberi, de élettelen technikának is vannak korlátai. Nemigen tudunk tízezer Kelvin foknál magasabb hőmérsékletet előállítani, hiszen nincs olyan anyag, amely hosszabb időre megtartaná ezt a magas hőmérsékletű plazmát. A természetre nem vonatkoznak a technika korlátai, hiszen a csillagok belsejében ennél jóval nagyobb hőmérséklet, jóval magasabb nyomás fordul elő. Ha úgy tetszik, az emberi technikának, technológiának is megvannak a maga nagyon éles korlátai.
A fémötvözetek hiánya miatt nem találunk jó vezetőket az élő természetben, pedig elektromos jeleket minden élőlény továbbít, és elektromos folyamatok esetén a vezetőképesség igencsak fontos. A vizes oldatok vezetőképessége nagyságrendekkel rosszabb, mint a fémek vezetőképessége, egy hajszálvékony fémdrót ellenállása nagyjából egy fél méter átmérőjű vizes oldat ellenállásának felel meg. Ezért az élővilág az energia továbbítására kémiai folyamatokat használ, az energia az egész élővilágban cukor formájában terjed és zsír formájában raktározódik. Ez kicsit rosszabb hatásfokú, mint az általunk használt (egyébként nem túl jó) ólomakkumulátorok, de legalább nem kell hozzá erősen savas vagy lúgos közeg, és nem megy olyan gyorsan tönkre az energiatovábbító rendszer, mint az emberi technika alkotásaiban.
Az élővilág nanotechnológiai alkotásai, szerkezeti anyagai közismerten jobbak, mint amit mi iparilag elő tudunk állítani. A növényvilág által használt cellulóz, a rovarok kitinpáncélja vagy a pókháló a kereskedelmi acél szilárdságával vetekszik, s mindezt vizes oldatból állítják elő. Az emberi technológiában az ipari termékek széles körű kooperációval jönnek létre, távoli földrészek mélyéről bányászott anyagok, különleges technológiák segítségével állítunk össze egy-egy gépet, alkatrészt. Az emberi technológiában talán megengedhetünk magunknak bizonyos fokú pazarlást, a biológiában, az élővilágban erre nincs mód. Csak a mindenütt megtalálható helyi anyagokkal lehet életképes szervezeteket létrehozni, és az elhullott egyedeket is vissza kell forgatni a természet körforgásába. Egyetlen kivétel van talán, ez a kalciumos váz, ez egyes egyedek halála után is megmarad, felhalmozódik, néha hegynyi méretekben hiszen így keletkeztek a parányi kis csigák milliárdjaiból a mészkőhegyek.
Találat: 1405