仿生学和绿色化学范式 - Tolv 绿色化学原理 - Aktivitet 1. 仿生学和绿色化学范式 - Ti 自然原理 - Aktivitet 2. 仿生学和绿色化学范式 - 仿生设计 - Aktivitet 3.
如何将（非复制）仿生学转化为适合人类需求的技术。如何使科学和环境的可持续性成为可能。研究生物结构或自然系统以解决工程问题。
受自然启发的功能系统设计科学。新生物经济时代的原创思维——仿生设计思维与研发方法论简介
仿生學 Biomimicry
仿生學與現代化學 Biomimicry vs. Modern Chemistry
現代化學常用之反應條件 Modern Chemistry
自然界 / 仿生學常見之反應絛件 Nature/Biomimicry
設計標準 - 矽基聚合物 Design criteria - Silicon-based polymer
设计标准 - 绿色化学 绿色化学的设计标准 原材料/制造过程/产品。
設計標準 - 綠色化學 Design Criteria for Green Chemistry 原材料 / 製造過程 / 產品 Raw material/Manufacture process/Product
安全 Safety
性能 Performance
成本 Cost
仿生學與綠色化學 Biomimicry vs. Green Chemistry 1/2
仿生學與綠色化學 Biomimicry vs. Green Chemistry 2/2
Green Chemistry
废物：减少和合理的废物处理绿色化学应用的特殊技术超临界/亚临界二氧化碳溶剂•无溶剂合成方法直接合成光学活性对映体（非外消旋混合物）。
綠色化學 Green Chemistry 1/3
Green Chemistry is the sustainable practice of chemical science and technology in the context of the practice of industrial ecology in a way that is safe, non-polluting and consumes minimal resources.
Green Chemistry is the sustainable practice of chemical science and technology within the framework of the practice of industrial ecology in a manner that is safe and non-polluting and that consumes minimum
綠色化學 Green Chemistry 2/3
綠色化學 Green Chemistry 3/3
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 1/6
英國 ) 諾丁漢大學 (The University of Nottingham) 的 Tang 、 Smith 和 Poliakoff 提出 “PRODUCTIVELY”
Twelve Principles of Green Chemistry
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 2/6
從預防廢棄物生成的 角度設計化學產品
盡可能使用可再生原料 Renewable feedstocks
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 3/6
使用化學觸媒以減少合 成製程的副產物
Degradability
在保有產品原有效能下，
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 4/6
增加能源效益
利用線上即時監測與 控制以減少廢棄物及
In-process real-time monitoring and control
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 5/6
意外發生可能性 的最小化
原子經濟效益最大化
在化學合成時，使用 並產生毒性最低的化學
綠色化學十二原則 PRODUCTIVELY 6/6
綠色化學的十二條原則 (SPA)
綠色化學十二原則 編號 (Manahan, 2017)
仿生學與綠色化學範例-綠色化學十二原則-活動一
綠色化學應用實例 1/7
催化化學過程
符合綠色化學原則
綠色化學應用實例 2/7
二氧化碳溶劑
綠色化學應用實例 3/7
塗料
活動一
綠色化學
練習時間 ~
綠色化學應用實例 4/7 、 5/7
優質紙和紙板
醫藥
綠色化學應用實例 6/7 、 7/7
即時分析
布洛芬
綠色化學應用實例 4/7
綠色化學應用實例 5/7
綠色化學應用實例 6/7
符合綠色化學原則 I 、 Y
綠色化學應用實例 7/7
布洛芬 Ibuprofen
仿生學與綠色化學範例-自然之道十原則-活動二
人类的智慧可以做出各种各样的发明，包括各种各样的乐器，但它永远找不到比自然更美丽、更经济、更直接的东西。因为在大自然的发明中，没有什么是缺失的，也没有什么是多余的。音乐、建筑、数学、几何、解剖学、生理学、动物学、植物学、天文学、气象学、地质学、地理学。
物理、光学、机械、发明、建筑……等。
早期的仿生學家 Early Examples of Biomimicry
當代仿生學家 Janine Benyus
Biomimicry ( 仿生學 )
仿生學影片簡介 1/2
感谢Biomimicry Taiwan（台湾仿生科技发展协会）基于推广仿生学（Bionics）概念及应用，同意东华大学引用中文版。
仿生學影片簡介 2/2
Introduction to Biomimicry Video
Biomimicry Video Introduction Section
活動二
仿生自然之道十原則 Ten Principles of the Way of Nature 1/4
仿生自然之道十原則 Ten Principles of the Way of Nature 2/4
仿生自然之道十原則 Ten Principles of the Way of Nature 3/4
自然利用边界的力量。
仿生自然之道十原則 Ten Principles of the Way of Nature 4/4
仿生學與綠色化學範例-仿生設計-活動三
通过图像比较学习仿生设计思想 - 从生态到产品。
仿生設計體驗 - 連連看 Biomimicry Design
活動三
Link the objects at left to the products at right?
連連看 ! 想想看 ! 這些科技產品運用那些生物特色 ?
符合綠色化學原則 T
Velcro Effect
Bird vs Jet 鳥 vs 噴射機
Gecko Feet Adhesives vs Synthetic setae
“珍珠母”是自然界最坚固的材料之一。它由 95% 的阿拉贡（一种硬而脆的碳酸钙矿物）和 5% 的软有机分子组成。无机材料的机械性能较差，但当与蛋白质结合在一起时，其抗断裂能力提高了3000倍。
文石与有机层之间的距离在纳米至微米之间。
Shell vs Ceramics 貝殼 vs 陶瓷
仿生設計概念 Cross Cutting Concepts
One of Three Dimensions from a Framework for the Science Education
Learn from Biomimicry/Green Chemistry
仿生設計靈感 vs 仿生產品轉化
Biological strategies 生物策略
Resources
Inspired ideas 靈感 創意
倍，且不會褪色
改造产品：结构色车，无需喷漆 问：是否可以用结构代替化学物质来创造颜色？ 。
Chromium or Cadmium in paint 油漆中的鉻或鎘
我们之所以能看到颜色，是因为不同波长的光反射回我们的眼睛。有些动物的外表有精细的结构，可以让光线发生散射，可以呈现出不同的颜色。可用于日常生活，未来可替代剧毒墨水功能：无需墨水即可产生颜色设计灵感：蝴蝶翅膀、孔雀羽毛、甲虫壳。
Structural color 結構色
荷叶比肥皂更能保持清洁，无需使用磷酸盐。秘密在于使用结构，而不是化学溶液。叶面尖端有小突起，可以将雨水和灰尘一起冲刷，称为荷叶效应。
Self-cleaning Effect 自潔效應
经济部工业局台湾纳米科技产业发展协会（TANIDA）。
奈米標章 1/3
奈米抗污認證
奈米標章 2/3
奈米抗菌認證
奈米標章 3/3
台灣的蓮葉效應產品
仿生學與綠色化學-結論
今天學到了什麼？
仿生學是仿效生物 38 億年演化經驗的科技，奈米尺度是核心領域
我们是地球上的新来者，必须考虑的是：“你要在这里呆多久。在地球上生活了很多代的前辈的智慧。”
從仿生 / 綠色化學到永續
From Biomimicry/Green Chemistry to Sustainability
Biomimicry Video
延伸學習一
如何轉化（非複製）仿生學成為適合人類需求的科技 ?
如何讓科學與環境的永續發展成為可能 ? 哪些是綠色化學可以扮 演的角色 ?
核心問題 Essential Question 1/2延伸學習二
参考答案：活动3仿生设计范例、《全球仿生设计大赛&》。 参考答案：活动2绿色化学范例、活动3仿生设计范例、《全球仿生设计大赛&台湾选秀》作品、例如说看到
核心問題 Essential Question 2/2延伸學習二
挑戰仿生設計「全球仿生設計競賽 & 台灣海選｣ 1/2
延伸學習三
挑戰仿生設計「全球仿生設計競賽 & 台灣海選｣ 2/2
全球仿生設計競賽 歷年台灣獲獎作品 1/3
全球仿生設計競賽 歷年台灣獲獎作品 2/3
全球仿生設計競賽 歷年台灣獲獎作品 3/3
全球仿生設計競賽 歷年獲獎作品
20211202 回饋問卷
參考資源
台湾仿生科技发展协会网站。 https://www.biomimicrytaiwan.org/all-台湾仿生技术发展协会（2021）。基于科学和自然的仿生设计正在走向可持续发展的家园。台湾PM2.5空气污染解决方案已两次登上国际舞台。台湾仿生科技发展协会网站。
台湾仿生科技发展协会（2022a）。 2022「仿生设计挑战赛」台湾审核将于2022年1月开始！ 。台湾仿生科技发展协会网站2022「仿生设计挑战赛」台湾选秀高中职业组于2022年2月启动！ 。台湾仿生科技发展协会网站 台湾仿生科技发展协会 (2015)。仿生学（Bionics）_Chinese ondertiteling（versie met chinese ondertiteling）。 YouTube。 https://youtu.be/NX33dEkYxOk。
台湾纳米科技产业发展协会（无日期）。台湾纳米科技产业发展协会。台湾纳米科技产业发展协会网站。 http://www.tanida.org.tw/ 台湾纳米科技产业发展协会（2022）。认证产品。台湾纳米科技产业发展协会网站。 http://www.tanida.org.tw/index.php 马特·福尼尔（Fournier，M.）（2018）。仿生高科技：来自自然的科技灵感（Quand la nature inform la science Biomimetisme）（潘文柱译）。新北市：枫林。 （原著于2011年出版）。
ACS 网络在线化学社区。 https://communities.acs.org/t5/GCI-Nexus-Blog/Why-is-CO2-a-Green-Solvent/ba-p/16071。台湾仿生学（2015年12月20日，日本）仿生学（仿生学）_中文字幕（中文字幕版）【音视频博客素材】。取自 https://www.youtube.com/watch?v=NX33dEkYxOk。
教學指引 1/3
覺知仿生學、綠色化學與環境的關聯性 2. 分析綠色化學實例之綠色化學 12 原則
詮釋仿生學範例對應的綠色化學 12 原則
持續關注仿生學、綠色化學與環境永續的議題
教學指引 2/3
教學指引 3/3
活動一 / 綠色化學十二原則 vs 實例：學生小組比對圖片、教師抽樣結果、教師講解。
活動二 / 仿生學十原則 vs 影片：學生觀看影片、教師講解。
活動三 / 仿生設計體驗流程：學生小組比對圖片、教師抽樣結果、教師講解。
