5 Biomimetikų technologijos pavyzdžiai

Mokslininkai ieškojo gamtos, kad išspręstų technines problemas

Laikui bėgant, produkto dizainas tapo labiau patobulintas; praeities dizainai dažnai atrodo juodesni ir mažiau naudingi nei šiandien. Kadangi mūsų dizaino žinios tampa vis sudėtingesnės, mokslininkai ir dizaineriai pažvelgė į gamtą ir į daugybę elegantiškų ir sudėtingų adaptacijų, skirtų tobulinti mūsų žinias. Šis gamtos naudojimas kaip žmogaus technologijos įkvėpimas vadinamas biomimetikomis arba biomimetika. Čia yra 5 pavyzdžiai technologijų, kurias šiandien naudojame ir kurias sukūrė gamta.

Velcro

Vienas iš senesnių dizainerio pavyzdžių, naudojančių gamtą gaminio įkvėpimui, yra "Velcro". 1941 m. Šveicariškas inžinierius George de Mestralas stebėjo užuominų struktūrą, po to, kai pasivaikščiojimas buvo surastas kelias sėklų ankštesnes. Jis pastebėjo mažus kablys panašius statinius ant užuovimo paviršiaus, kuris leido jai pritvirtinti prie praeivių. Po daugybės bandymų ir klaidų de Mestral galiausiai patentuota dizainui, kuris tapo populiariomis avalynės ir drabužių tvirtinimo detalėmis, remiantis kablys ir kilpų struktūra. "Velcro" yra biomimeksijos pavyzdys prieš biomimeiką, netgi turint pavadinimą; naudojant gamtą dizaino įkvėpimui yra seniai tendencija.

Neuroniniai tinklai

Neuroniniai tinklai paprastai yra susiję su kompiuterių modeliais, kurie remiasi smegenų nervų jungtimis. Kompiuterių mokslininkai sukūrė neuroninius tinklus, sukurdami atskirus apdorojimo blokus, atliekančius pagrindines operacijas, imituojančias neuronų veiksmus. Tinklas susikuria ryšiais tarp šių procesorių, daug panašiu būdu, kai smegenys jungia neuronus. Naudojant šį skaičiavimo modelį, mokslininkai sugebėjo sukurti labai pritaikomas ir lanksčias programas, kurios įvairiais būdais jungiasi į skirtingas funkcijas. Dauguma neuroninių tinklų taikymo iki šiol buvo eksperimentinės, tačiau buvo pasiekta daug žadančių rezultatų uždaviniams, kuriems reikia išmokti ir pritaikyti programas, pavyzdžiui, atpažinti ir diagnozuoti vėžio formas.

Varomosios jėgos

Yra keletas inžinierių, naudojančių gamtą, pavyzdžių, skirtų veiksmingiems varomosios jėgos metodams nustatyti. Daugelis ankstyvųjų žmonių pavyzdžių, bandančių imiduoti paukščių skrydį, pasiekė ribotą sėkmę. Tačiau pastarosiomis naujovėmis sukūrėme tokius modelius, kaip skraidantis voverės kostiumas, kuris leidžia skydivers ir bazinių džemperis slinkti horizontaliai su neįtikėtinu efektyvumu. Naujausi eksperimentai taip pat aptiko kuro efektyvumą oro eismuose, organizuojant V formacijos plokštumus, kurie imituoja paukščių migraciją.

Oro transportas nėra vienintelis biomimeksijos naudos gavėjas, inžinieriai taip pat naudojo vandens jėgainę gamtoje kaip projektavimo rekomendacijas. "BioPower Systems" kompanija sukūrė sistemą, leidžiančią išnaudoti potvynio jėgą, panaudodama vibracines pelekus, įkvėpėjusius didelių žuvų, tokių kaip rykliai ir tunai, našumą.

Paviršiai

Natūrali atranka dažnai formuoja organizmų paviršius įdomiais būdais pritaikyti juos į aplinką, kurioje jie gyvena. Dizaineriai išsiplėtė šias pritaikymo galimybes ir naudodavo juos naujiems tikslams. Nustatyta, kad "Lotus" augalai yra labai pritaikyti vandens aplinkai. Jų lapai turi vašką, padengiančią vandens sluoksnį, o gėliuose yra mikroskopinės kramtomosios struktūros, kurios apsaugo nuo purvo ir dulkių. Nemažai dizainerių naudoja "loto savaiminio valymo" savybes, kad sukurtų ilgalaikius produktus. Viena bendrovė naudojo šias savybes, kad sukurtų dažus su mikroskopu tekstūruotu paviršiumi, kurie padės atremti nešvarumus iš pastatų išorės.

Nanotechnologija

"Nanotechnologija" reiškia atominių ar molekulinių masto objektų kūrimą ir kūrimą. Kadangi žmonės neveikia šiose svarstyklėse, mes dažnai pažvelgėme į gamtą, norėdami sužinoti, kaip kurti dalykus šiame mažame pasaulyje. Tabako mozaikos virusas (TMV) yra maža vamzdžio formos dalelė, kuri buvo naudojama kaip konstrukcinis blokas, skirtas sukurti didesnius nanovamzdelių ir pluošto tipo medžiagas. Virusai turi elastingą struktūrą ir dažnai gali atlaikyti didelį pH ir temperatūros intervalą. Nanovas ir nanovamzdeliai, pagaminti naudojant virusų projektus, gali būti naudojami kaip vaistų pristatymo sistemos, kurios gali atlaikyti ekstremalią aplinką.