亲近自然:调节体温

这是摘自摘自Terrapin Bright Green的《自然》报道。

许多产品和系统都需要引入、消除或排除热能，例如从建筑物中增加或通风热量、制造消费品和操作工业机械。

如何将这些流动和热量的波动管理往往决定了设计的效率，并且可以体温是昂贵的制造商和消费者。许多生物已开发可复制的，低能量的策略，以保持恒定的体温，尽管在他们的环境温度的波动，而其他人开发的方法发挥作用，尽管极端温度。

选择策略

换热器

生物体的表面积与体积之比是根据其栖息地来校准的。在炎热气候条件下，植物和动物的表面积通常比它们的体积大，而在寒冷气候条件下，生物的表面积则相对较小。此外，生物还含有由静脉和其他含流体的通道组成的分支网，以与周围环境交换热量。

这两种方法为建筑、制造过程和先进机械的对流换热量身定做提供了方法。Harbec在注射模具中加入了内部冷却通道，模仿血管系统，更有效地去除热能。

防冻剂的机制

植物、动物和微生物利用一系列非凡的策略在低温下生存。在北极鱼、甲虫、酵母和细菌等生物体内发现的抗冻分子，在冰晶膨胀和聚集之前，通过与冰晶结合来抑制冰晶的生长。这些分子对燃料电池制造商和联合利华(Unilever)等食品制造商都很有吸引力，前者希望阻止液体燃料结冰，后者则使用一种防冻蛋白来制作奶油味更浓的冰淇淋。

热稳定性

为了在高温和极度干燥的环境下生存，某些生物会用化学方法稳定它们的蛋白质和组织。微生物在高温下生长，其酶的功能可以达到110摄氏度(230华氏度)。这些酶在被称为PCR的革命性基因分析技术的发展中起到了重要作用。

像缓步动物这样的生物不仅能经受高温，还能经受干燥。这激发了干燥疫苗和商业化生物保存技术的发展新实验室和Biomatrica。冷库是对产品的维护热敏化合物，降低了运输和存储成本的完整性的能力不必要所致。

现有产品

水蛇星座干疫苗

诺瓦实验室模仿某些生物的极端脱水能力来开发“干”疫苗。标准疫苗包含必须冷藏的生物材料，需要能源密集的供应链(称为“冷链”)来保持疫苗从生产到使用的低温。

Nova的干疫苗平台技术（称为水蛇星座)将疫苗材料保存在干燥的糖玻璃基质中运输。在给病人注射之前，疫苗被重新水合。该平台技术创造了化学和物理稳定的疫苗，在不影响效力的情况下，在0-50摄氏度(32-122华氏度)的温度下，不影响效力，节省能源和运输成本，并允许疫苗运输到偏远地区。betway必威娱乐

联合利华冰淇淋

冰淇淋 - $ 60十亿的市场在2013年 - 需要相当多的能量在其整个冷藏供应链。冰淇淋的质地是由它的冰晶的小尺寸和规律性决定。如果冰淇淋解冻和refreezes，冰晶体生长和积累，降低了产品的质量。在发展中经济体，然而，制冷并非始终可用。

最近，产品制造商联合利华引进了北极鱼第一标识的冰结构蛋白，以防止冰晶的生长。被美国FDA和欧盟和澳大利亚的同行认可，这种成分可以让冰淇淋产品经过冻融循环以最小的晶体生长，确保了高品质的产品到达消费者在温暖的气候甚至超过不完善的供应链。

产品在开发中

注塑

注塑成型零件的制造涉及到高热能的引入和高热能的去除。冷却液用于从每个部件中提取所提供的热量，形成一个能源密集型的过程。

总部位于纽约的塑料制造商Harbec窃听仿生学专家鳖的网络并建立一个多学科的设计和工程团队与RIT的涧底万和康奈尔大学的亚伯拉罕Stroock。应用仿生方法在金属模具的重新设计，球队正在寻找逆流换热器，如人体肺部，学习如何自然消散迅速而有效地加热。原型设有冷却通道，而不是简单的纤维网，在常规的模具中直的冷却通道。迅速冷却仿生模具将使Harbec从竞争对手中脱颖而出。具体地讲，更短的冷却循环导致降低功耗和生产速度增加，这意味着更低的成本和更高的收入Harbec。

这是《自然》杂志系列文章的第一篇会在这里全部出现吗。