Од велкроа до возова са мецима, природа је инспирисала неке од најимпресивнијих подвига људске иновације. Овог лета подводни робот сличан раковима, који су развили корејски научници, претражиће древне артефакте у Жутом мору. Дронови опонашају кретање птица и пчела у лету. А, наша биомиметичка будућност изгледа ведро.
Неколико истраживача је сада вруће за новом креацијом: синтетичка кожа.
Морске животиње користе своју кожу како би помогле у кретању и преживљавању свог окружења. Делфини који живе у хладним водама заправо имају дебелу кожу да изолирају своја тела и остану топли. Кожа обољелих од хоботница не садржи само милионе нерва који им помажу да схвате плијен, већ је уграђена у јединствене ћелије које мијењају боју које их могу учинити невидљивим предаторе. Кожа налетје на грудне пераје грбавих китова повећава узгон животиње. Дакле, научници виде потенцијал.
Користећи технологију 3Д штампања и рачунарског моделирања, истраживачи развијају вештачку, али реалистичну кожу морских животиња за употребу у свему, од антимикробних квака на вратима до подводних робота. Георге Лаудер, ихтиолог са Универзитета Харвард у Бостону, и његов тим развили су прву праву вештачку кожу морских паса уз помоћ врхунског 3Д штампача.
Претходни покушаји укључују гумене калупе и тканине, а истраживачи су се борили да произведу материјал са меким и чврстим компонентама. Купаћи костими инспирисани морским псима направили су плод на Олимпијским играма 2008. године, али Лаудер-ов истраживачки тим је заправо открио да материјал у одијелима попут Спеедовог Фастскин ИИ-а заиста не опонаша кожу морског пса или смањује повлачење, јер јој недостају стоматолози.
Морски пси могу пливати великим брзинама кроз оцеанске воде захваљујући ситним, зубима налик зубима који прекривају њихову свилену кожу. "То се показало као изузетно критично својство перформанса коже морског пса током пливања", каже Лаудер. Човек би помислио да је глађа кожа боља за брзину. Али, додаје, „У ствари је добро бити храпав, имати храпаву површину одређене врсте када се желите кретати кроз течно окружење, воду или ваздух, што ефикасније.“
Помоћу микро-ЦТ скенера, Лаудер-ов тим скенирао је стварну кожу мако-морског пса. Од скенирања су направили 3Д модел и послали га на 3Д штампач, који је направио пластични полимерни материјал са меком базом покривеном тврдим структурама налик на зубар Крајњи производ има изглед песка на кожи морског пса. У резервоару у својој лабораторији, истраживачи су тестирали вештачку кожу и открили да је повећала брзину за 6, 6 процената и смањила потрошњу енергије за 5, 9 процената у поређењу са глатком пластичном перадом без зубних простора.
Високо увећана слика узорака зуба пронађена на глави морског пса. (Слика: Јоханнес Оеффнер, Ли Вен, Јамес Веавер и Георге Лаудер) 
Зуби на глави морског пса. (Слика: Јоханнес Оеффнер, Ли Вен, Јамес Веавер и Георге Лаудер) Дубови од плавооке морске псе (Слика: Јоханнес Оеффнер, Ли Вен, Јамес Веавер и Георге Лаудер) 
Узорци зуба на трупу мако-морске псе (Слика: Јоханнес Оеффнер, Ли Вен, Јамес Веавер и Георге Лаудер) „Ако бисте могли да направите купаћи костим који има структуру зуба на кожи морског пса или љускице на флексибилној површини коју бисте могли да носите и који је био сличан обући за цело тело, заиста би побољшао ваше перформансе у пливању“, каже Лаудер. Али, овај нови материјал није баш спреман за премијеру. "Било би веома, веома изазовно у овом тренутку уградити ову врсту структуре у било коју врсту тканине", додаје он. То је подвиг за наредну деценију.
Материјал налик кожи морског пса такође може послужити као одбрана од биолошког обрастања или накупљања алги и барнака на дну бродова. Већина боја против прљања је токсична, па би вештачка кожа морског пса могла да пружи еколошку алтернативу. Током 2005. године, истраживачи у Немачкој развили су силиконски материјал, инспирисан кожом морског пса, који је смањио насипање у баракама за 67 процената. Затим је 2008. године инжењер Антхони Бреннан прихватио сличан приступ, креирајући материјал назван Схарклет који има текстуру налик на стоматологију и спречава 85 одсто нормалног пријањања алги на глатке површине. Схарклет се такође примењује на медицинске уређаје и на болничким површинама. У болницама, па чак и у јавним купаоницама, бактерије се могу лако ширити од особе до особе, тако да превлачење ових ручица и опреме у материјал који одолијева бактеријама може умањити инфекције.
Истраживачи са Универзитета Дуке у Северној Каролини, такође су развили материјал против прљавштине који трза или се мршти попут животињске коже (у овом случају, трзање коња додиром муха може бити најбоља аналогија) када се стимулишу. Друга група на Империал Цоллеге Лондон покушава да створи цевни материјал обложен микроскопским избочинама и хемикалијама које одбијају воду - инспирисан кожом делфина.
Из перспективе дизајна, кожа морског пса могла би се користити и за постизање енергетски ефикаснијег крила авиона - што апликација Лаудер у будућности представља корисном. Додавање конструкција сличних зубима на авионе могло би умањити повлачење. Уз сличне линије, китове пераје китова већ су инспирисале дизајн крила хеликоптера.
Можда најузбудљивија употреба ових материјала лежи у пољу развоја био подстакнутих подводних робота. „Наћи ћемо нове врсте подводних робота са флексибилним савијањем тела која се крећу као риба“, каже Лаудер. Неколико рибљих робота са погоном на батерије раде и логично је да би им додавање коже са лажним морским псима могло повећати брзину и енергетску ефикасност. Лаудер и његов тим сарађују са истраживачима са Универзитета Дрекел у Филаделфији на рибарском роботу. Од тада су проширили своју студију механике коже и на различите врсте риба, и видели како различити облици и обрасци скале утичу на пливање.
Помоћу 3Д штампања научници ће моћи да науче још више о томе како узорци зуба или скали на рибама утичу на силе пливања. „Можете да промените размаке [зуба]; можете да их направите два пута. Можете да их пометете, да се преклапају, да се не преклапају и да унесете многе промене како би се у ствари раздвојиле кључне карактеристике коже морског пса “, каже Лаудер. Ови експерименти ће научницима помоћи да усаврше вештачке коже.
„Ово је тренутно брзо растуће поље“, каже Георге Јеронимидис, инжењер са Универзитета Реадинг у Великој Британији, „тек почињемо да разумемо колико је кожа морских створења интегрисана и функционална“.
Јеронимидисова лабораторија развила је вештачку кожу хоботнице. Кожа хоботнице има свој низ сложености: мека је, флексибилна и испуњена милионима сензорних неурона који помажу организму да се креће у свом окружењу. Синтетичка верзија инжењера састоји се од најлонских влакана уграђених у силиконску гуму која одржавају кожу флексибилном али отпорном на кидање. Чак има и сисалице, иако су пасивне - права хоботница може да манипулише сваком сисом појединачно.
Иако је још пуно посла који треба обавити, у будућности би подводни роботи могли бити обдарени брзином ајкуле или сензорном интелигенцијом хоботнице. А са софистицираном вештачком кожом могли би да се упусте тамо где људи не могу - од пловбе мрачним водама изливања нафте до претраживања олупине авиона до можда чак и истраживања најдубљих дубина океана.
