stringtranslate.com

Вильгельм Бартлотт

Вильгельм Бартлотт

Вильгельм Бартлотт (родился в 1946 году в Форсте , Германия) — немецкий ботаник и биомиметический материалист. Его официальное ботаническое авторство — Barthlott .

Специализация Бартлотта — биоразнообразие (глобальное распространение, оценка и изменение биоразнообразия), а также бионика/ биомиметика (в частности, супергидрофобные биологические поверхности и их техническое применение).

Он является одним из пионеров в области биологических и технических интерфейсов. Основываясь на своих систематических исследованиях растительных поверхностей, он открыл самоочищающиеся ( эффект лотоса ) [1] биологические поверхности и разработал супергидрофобные технические поверхности для различных применений (например, эффект сальвинии и разделение масла и воды). Эффекты Бартлотта [2] привели к смене парадигмы и прорывным технологиям в материаловедении и способствовали разработке супергидрофобных биомиметических поверхностей. Его карта глобального распределения биоразнообразия является основой для многочисленных исследовательских тем. Бартлотт был удостоен многих наград (например, Немецкой экологической премии ) и членства в академиях (например, Немецкой национальной академии наук Леопольдина ). В его честь названы большой тропический кустарник с красными цветами Barthlottia madagascariensis и другие растения.

Карьера

Бартлотт происходит из семьи французских гугенотов , которая прибыла с Жаком Бартело в 1698 году на территорию монастыря Маульбронн в Германии, где до 1500 года существовали фамильные дома его матери. Вильгельм Бартлотт изучал биологию, физику, химию и географию в Гейдельбергском университете , Германия. Он получил докторскую степень в 1973 году, защитив диссертацию под руководством Вернера Рауха по систематике и биогеографии кактусов, исследованных с помощью сканирующей электронной микроскопии. Он занимал должность профессора в Свободном университете Берлина в Институте систематической ботаники и географии растений с 1982 по 1985 год. В 1985 году он стал заведующим кафедрой систематической ботаники в Ботаническом институте Боннского университета , а также директором Ботанического сада . В 2003 году он основал Институт биоразнообразия растений имени Нееса в качестве директора-основателя. Он оказал влияние на реорганизацию и расширение обоих учреждений.

Бартлотт получил статус почетного в 2011 году и продолжил работу в качестве руководителя долгосрочного исследовательского проекта Biodiversität im Wandel (Биоразнообразие в изменении). Он изучает биологические и технические супергидрофобные интерфейсы в рамках своих исследовательских проектов в области биомиметики.

Бартлотт опубликовал одну из самых цитируемых статей по растениеводству [3] и материаловедению. [4] Его работа в области материаловедения, основанная на супергидрофобных поверхностях с эффектом лотоса, «может считаться самым известным источником вдохновения из природы... и широко применяется... в нашей повседневной жизни и промышленном производстве». [5]

Сферы деятельности

Ботанические исследования

Бартлотт провел обширные исследования, сосредоточившись на Андской Южной Америке и Африке, в частности, на таксономии и морфологии кактусов , орхидей , бромелиевых и титанового арума [6] , применяя сканирующую электронную микроскопию и молекулярные методы. Исследования Бартлотта по плотоядным растениям совместили систематические и экологические исследования. Эти исследования привели к открытию первого растения-ловушки для простейших в роду Genlisea [7] . Это растение также демонстрирует одну из самых высоких скоростей эволюции и имеет самый маленький известный геном среди всех цветковых растений. [8] Название Genlisea barthlottii отдает дань уважения его исследованиям в этом отношении. Кустарник Barthlottia madagascariensis или миниатюрный титановый арум ( Amorphophallus barthlottii ) и другие виды были названы в его честь. Среди его открытий — гигантская бромелиевая Gregbrownia lyman-smithii и эпифитные кактусы, такие как Rhipsalis juengeri, Pfeiffera miyagawae и Schlumbergera orssichiana , а также суккулент Peperomia graveolens . Полный список растений можно найти в Международном индексе названий растений (IPNI) или в Plants of the World Online (POWO).

Его биогеографо-экологическая работа в основном проводилась в Южной Америке, Западной Африке и на Мадагаскаре, концентрируясь на засушливых регионах [9] , эпифитах в пологе тропических лесов [10] , а также тропических инзельбергах . [11] Дополнительные работы были сосредоточены на глобальном картировании биоразнообразия [12] и его макроэкологических зависимостях от изменения климата [13] и других абиотических факторов (георазнообразие), [14] включая миграцию и глобализацию. [15] Его Карта распределения биоразнообразия была опубликована в многочисленных учебниках и стала основой для многих аспирантских исследований. В рамках проекта BMBF-BIOTA-AFRICA [16] , одним из основателей которого он был, были проанализированы модели биоразнообразия в Африке как модельном континенте и исследованы потенциальные последствия изменения климата.

Бионика, биомиметика и материаловедение

Бартлотт был первым ботаником, который систематически использовал сканирующую электронную микроскопию высокого разрешения в исследовании биологических поверхностей с 1970 года. Наиболее выдающимся из его результатов было открытие эффекта самоочищения супергидрофобных микро- и наноструктурированных поверхностей, [17] [18] [19] которые были технически реализованы с торговой маркой «Lotus Effect» с 1998 года, [20] и полученными продуктами, распространяемыми по всему миру. [21] [22] Патенты и торговая марка Lotus Effect [23] принадлежат компании Sto-AG. Сегодня около 2000 публикаций в год основаны на его открытии, в то время как физика, лежащая в основе самоочищающихся поверхностей, до сих пор полностью не изучена. [24]

В настоящее время исследования биологических интерфейсов и бионики являются центральной областью интересов Бартлотта. [25] [26] [27] Он предоставил первые доказательства того, что супергидрофобность, вероятно, развилась как «ключевое новшество» для перехода жизни на сушу уже у докембрийских цианобактерий миллиард лет назад. [28] Текущие области исследований включают удерживающие воздух поверхности на модели плавающего папоротника Salvinia , которая основана на сложном физическом принципе ( эффект Salvinia ). Техническое применение этого эффекта возможно в судоходстве: за счет снижения сопротивления трения («пассивная воздушная смазка») потенциально может быть достигнуто снижение расхода топлива на 10%. [29] Другое применение — разделение масла и воды путем адсорбции и транспортировки масла на удерживающих воздух поверхностях. [30] [31] Бартлотт очень рано предупредил, что добавление поверхностно-активных веществ в глобальное применение пестицидов в сельском хозяйстве нарушает защиту сельскохозяйственных культур от патогенов и должно быть сокращено [32]

Почести и награды

Публикации

Публикации Бартлотта включают более 480 названий, включая множество книг. Список в Google Scholar и World Library Catalogue

Избранные произведения

Стандартное сокращение имени автора Barthlott используется для указания этого человека как автора при цитировании ботанического названия . [ 39]

Ссылки

  1. ^ Видео Немецкая премия за охрану окружающей среды https://www.youtube.com/watch?v=Y_bRmB2RiU0
  2. ^ Vonna L. (2023). Эффект Бартлотта. Количественная биология растений, 4, e16, Cambridge University Press Classics, https://dx.doi.org/10.1017/qpb.2023.15
  3. ^ Уайт, П. Дж. (23 января 2018 г.). «Классика цитирования в ботанической науке с 1992 г.». Botany One / Annals of Botany .
  4. ^ Vonna L. (2023). Эффект Бартлотта. Количественная биология растений, 4, e16, Cambridge University Press Classics, https://dx.doi.org/10.1017/qpb.2023.15
  5. ^ Ю, Куньмин; Сасич, Срджан; Лю, Кай; Саламех, Самир; Рас, Робин HA; ван Оммен, Дж. Рууд (март 2020 г.). «Вдохновленные природой самоочищающиеся поверхности: механизмы, моделирование и производство». Химические инженерные исследования и проектирование . 155 : 48–65. doi :10.1016/j.cherd.2019.11.038. S2CID  212755274.
  6. ^ Barthlott et al. (2009): Факел в тропическом лесу: термогенез титанового арума (Amorphophallus titanum). Plant Biol. 11 (4): 499–505 doi:10.1111/j.1438-8677.2008.00147.x
  7. ^ Barthlott et al. (апрель 1998 г.). "First protozoa-traping plant found". Nature. 392 (6675): 447. Bibcode: 1998Natur.392Q.447B. doi:10.1038/33037. S2CID 4415405
  8. ^ Greilhuber, J. et al. (2006): Наименьшие геномы покрытосеменных, обнаруженные в Lentibulariaceae, с хромосомами бактериального размера. Plant Biol. 8: 770–777, doi:10.1055/s-2006-924101
  9. ^ Бартлотт, В. и др. (2015): Биогеография и биоразнообразие кактусов. – Шуманния 7 , стр. 1–205, ISSN 1437-2517.
  10. ^ Кёстер, Нильс; Нидер, Юрген; Бартлотт, Вильгельм (ноябрь 2011 г.). «Влияние черт дерева-хозяина на разнообразие эпифитов в естественных и антропогенных местообитаниях в Эквадоре: влияние черт дерева-хозяина на разнообразие эпифитов». Biotropica . 43 (6): 685–694. doi :10.1111/j.1744-7429.2011.00759.x. S2CID  86711152.
  11. ^ Инзельбергс . Экологические исследования. Том. 146. 2000. doi : 10.1007/978-3-642-59773-2. ISBN 978-3-642-64120-6. S2CID  263998814.
  12. ^ Кир, Г.; Крефт, Х.; Ли, ТМ; Джетц, В.; Ибиш, ПЛ; Новицки, К.; Мутке, Дж.; Бартлотт, В. (9 июня 2009 г.). «Глобальная оценка эндемизма и видового богатства в островных и материковых регионах». Труды Национальной академии наук. 106 (23): 9322–9327. PNAS..106.9322K. doi:10.1073/pnas.0810306106. PMC 2685248. PMID 19470638
  13. ^ Sommer, Kreft, Kier; Jetz; Mutke,; Barthlott (7 августа 2010 г.). «Прогнозируемое воздействие изменения климата на региональные возможности глобального богатства видов растений». Труды Королевского общества B: Биологические науки. 277 (1692): 2271–2280. doi:10.1098/rspb.2010.0120. PMC 2894901. PMID 20335215
  14. ^ Бартлотт и др. (1996): Глобальное распределение видового разнообразия сосудистых растений: к мировой карте фиторазнообразия. Erdkunde 50: 317–327, doi:10.3112/erdkunde.1996.04.03
  15. ^ Бартлотт, В. и Рафикпур, доктор медицинских наук (2016): Биоразнообразие в Ванделе – Globale Muster der Artenvielfalt. В: Лозан и др.: Warnsignal Klima: Die Biodiversität, стр. 44–50. В сотрудничестве с GEO- Verlag. Wissenschaftliche Auswertungen. www.warnsignal-klima.de.
  16. ^ "BIOTA AFRICA". www.biota-africa.org . Получено 10 октября 2021 г. .
  17. ^ Байер, Х, К, фон, (2000); Эффект лотоса. – Науки: J. New York Academy of Sciences 12–15, январь 2000 г.
  18. ^ Вильгельм Бартлотт (2023): Открытие эффекта лотоса как ключевого новшества для биомиметических технологий. - в: Справочник по самоочищающимся поверхностям и материалам: от основ к применению, глава 15, с. 359–369 - Wiley-VCH, doi:10.1002/9783527690688.ch15
  19. ^ Vonna L. (2023). Эффект Бартлотта. Количественная биология растений, 4, стр. 16, Cambridge University Press, https://dx.doi.org/10.1017/qpb.2023.15
  20. ^ Форбс, П. (2006) Лапа геккона. – Fourth Estate, HarperCollins, Нью-Йорк, 272 стр.
  21. ^ Бартлотт, Вильгельм (2023). «Самоочищающиеся поверхности в растениях: открытие эффекта лотоса как ключевой инновации для биомиметических технологий». Справочник по самоочищающимся поверхностям и материалам . стр. 359–369. doi :10.1002/9783527690688.ch15. ISBN 9783527330966.
  22. ^ «Как был открыт эффект лотоса». видео
  23. ^ Видеоролики, например, Немецкая премия за охрану окружающей среды https://www.youtube.com/watch?v=Y_bRmB2RiU0 и премия Philip Morris
  24. ^ Ю, Куньмин и др. (март 2020 г.). «Самоочищающиеся поверхности, вдохновленные природой: механизмы, моделирование и производство». Chemical Engineering Research and Design. 155: 48–65. doi:10.1016/j.cherd.2019.11.038, S2CID 212755274
  25. ^ Barthlott, W.; Mail, M.; Neinhuis, C. (6 августа 2016 г.). «Супергидрофобные иерархически структурированные поверхности в биологии: эволюция, структурные принципы и биомиметические приложения». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 374 (2073): 20160191. Bibcode :2016RSPTA.37460191B. doi :10.1098/rsta.2016.0191. PMC 4928508 . PMID  27354736. 
  26. ^ Биомиметические исследования для архитектуры и строительства зданий . Биологически-вдохновленные системы. Том 8. 2016. doi :10.1007/978-3-319-46374-2. ISBN 978-3-319-46372-8. S2CID  30823702.
  27. ^ Бартлотт, Вильгельм; Мэйл, Маттиас; Бхушан, Бхарат; Кох, Керстин (апрель 2017 г.). «Поверхности растений: структуры и функции для биомиметических инноваций». Nano-Micro Letters . 9 (2): 23. Bibcode : 2017NML .....9...23B. doi : 10.1007/s40820-016-0125-1. PMC 6223843. PMID  30464998. 
  28. ^ Barthlott, W., Büdel, B., Mail, M., Neumann, KM, Bartels D. & E. Fischer (24 мая 2022 г.). «Супергидрофобные наземные цианобактерии и переход наземных растений». Frontiers in Plant Science . doi :10.3389/fpls.2022.880439
  29. ^ Буш, Дж.; Бартлотт, В.; Бреде, М.; Терлау, В.; Мэйл, М. (11 февраля 2019 г.). «Бионика и зеленые технологии в морском судоходстве: оценка эффекта покрытий корпуса с воздушным слоем Salvinia для снижения сопротивления и расхода топлива». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки. 377 (2138): 20180263
  30. ^ Barthlott, W.; Moosmann, M.; Noll, I.; Akdere, M.; Wagner, J.; Roling, N.; Koepchen-Thomä, L.; Azad, MAK; Klopp, K.; Gries, T.; Mail, M. (20 марта 2020 г.). «Адсорбция и поверхностный транспорт нефти на биологических и бионических супергидрофобных поверхностях: новый метод разделения нефти и воды». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 378 (2167): 20190447. Bibcode :2020RSPTA.37890447B. doi :10.1098/rsta.2019.0447. PMC 7015282 . PMID  32008452. 
  31. ^ Бик, Л., Бартлотт, В. и др., (2023): Самостоятельное устойчивое отделение нефти от водных поверхностей с помощью биомиметических адсорбирующих и транспортирующих тканей - Разделение 10, 2023. - https://www.mdpi.com/2297-8739/10/12/592/pdf)
  32. ^ Noga et al. (1991): Количественная оценка изменений эпикутикулярного воска, вызванных обработкой поверхностно-активным веществом. Angew. Bot. 65: S. 239–252
  33. ^ Barthlott et al. (2022): Супергидрофобные наземные цианобактерии и переход наземных растений – Front. Plant. Sci, doi:10.3389/fpls.2022.880439
  34. ^ "Литература, музыка, Wissenschaft: Akademie der Wissenschaften und der Literatur" . www.adwmainz.de . Майнц . Проверено 10 октября 2021 г.
  35. ^ Mitgliedseintrag фон профессора доктора Вильгельма Бартлотта (mit Bild und CV) bei der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina, получено 29 июня 2016 г.
  36. ^ "DBU - Deutscher Umweltpreis 1999 - Профессор доктор Вильгельм Бартлотт | Stichwort: Entdeckung des Lotuseffekts | Deutscher Umweltpreis" . www.dbu.de. ​Проверено 10 октября 2021 г.
  37. ^ "GLOBART | Премия GLOBART".
  38. ^ «Новости и заметки». Таксон . 51 (3): 593–595. 2002. doi :10.1002/tax.513004. JSTOR  1554889.
  39. ^ Международный указатель названий растений . Бартлотт.

Внешние ссылки