Инновационные технологии
За последние несколько веков люди успели изобрести много полезных вещей, но далеко не все они обязаны полностью человеческому уму. Есть изобретения, которые люди скопировали у природы и вставили в то, что мы сейчас называем современный мир.
Стоит отметить, что заимствование у природы различных технологий и использование их для создания чего-то нового назвали новым словом «биомимикрия». Вот лишь небольшая часть таких изобретений.
1. Дождевой червь = буровая тоннелепроходческая машина
Нынешние буровые машины являются увеличенной механической копией дождевых червей. Также как и они, буровые машины «проедают» землю (и выпускают ее через заднюю часть), непрерывно двигаясь вперед, оставляя большой тоннель позади себя.
2. Акулья кожа = олимпийские плавательные костюмы
Несмотря на то, что акулья кожа выглядит, как один полноценный материал, на самом деле она покрыта огромным количеством чешуек, которые называются кожные зубики.
Покрытие, которое формирует эти зубчики, предотвращает формирование водоворотов при плавании, что в свою очередь позволяет акуле быстрее плыть. Некоторые плавательные костюмы копируют эту технологию природы, чтобы увеличить скорость пловца.
3. Жуки из пустыни Намиб (Onymacris unguicularis) = система сбора и хранения поверхностного стока
Эти жуки могут собирать влагу из тумана, который обычно по утрам приносит в пустыню ветер, дующий с моря. Чтобы собрать влагу, они забираются на гребни высоких дюн, приподнимают свое брюшко по направлению к ветру, после чего опускают свою голову вниз.
Данное положение позволяет туману конденсироваться на выступах надкрыльев. Далее он стекает вдоль шва надкрыльев, и попадает в ротовые органы жука. Влага, которую жук получил благодаря своей способности, составляет около 40 % веса его тела.
Способность этого жука вдохновила людей на создание уникальной техники сбора воды. Создатель данной системы Пак Китэ (Pak Kitae) из Сеульского технического университета. Его изобретение копирует форму и функцию панциря жука, чтобы утреннюю росу превратить в питьевую воду для тех, кто живет в местах с ограниченным доступом к воде.
4. Кузовковые (рыба-коробочка) = бионический автомобиль
В мире автомобильного дизайна, где аэродинамика, безопасность, вместительность и экологичность являются взаимоисключающими атрибутами, некоторые ищут путь, который позволит соединить все эти характеристики в одну машину.
Инженеры в компании Mercedes-Benz обратили внимание на рыбу-коробочку. Несмотря на то, что с первого взгляда рыба выглядит довольно неуклюже, ее формы развились таким образом, что в воде она передвигается с большой эффективностью.
В результате эксперимента появился бионический автомобиль (Bionic Car), который отличается легкой конструкцией и удивительными аэродинамическими способностями.
5. Плавник горбатого кита = улучшенная лопасть турбины
Горбатый кит может достигать веса 45 тон и, несмотря на это, он перемещается по воде с невероятной легкостью. Частично это происходит благодаря бугоркам на зазубренном плавнике.
Добавив несколько рядов подобных бугорков на лопасть турбины вертолетов и ветряных мельниц, инженеры смогли увеличить мощность, при этом уменьшив сопротивление и уровень шума.
6. Лапки гекконов = суперклей
Гекконы представляют собой семейство небольших ящериц. Их лапки покрыты миллионами микроскопических волосков, которые позволяют им двигаться по потолку, или, например, стеклу. Всего небольшой сдвиг волосков позволяет ящерицам отцепить лапку от поверхности.
После того, как узнали секрет гекконов, был создан суперклей под названием Geckskin. Он настолько эффективен, что небольшого количества достаточно для удержания на ровной поверхности веса 315 кг. Кроме этого клей можно легко удалить, тем самым сняв приклеенный предмет. К тому же он не оставляет пятен.
7. Светляки = мощный светодиод
Несмотря на свой небольшой размер, светлячки излучают яркий свет. Их секрет заключен в их анатомии: у них есть органы свечения, находящиеся на последних брюшных сегментах. Обычно эти органы находятся под прозрачной кутикулой.
Они образованы большими фотогенными клетками, а они в свою очередь щедро оплетены трахеями и нервами. Под фотогенными клетками можно найти отражатели света — это клетки, в которых находятся кристаллы мочевой кислоты.
Ученым удалось воссоздать свет, излучаемый органами свечения светлячков. Их светодиод излучает свет на 55 процентов ярке оригинала.
8. Птицы семейства зимородковых = сверхскоростной пассажирский экспресс
Первые сверхскоростные поезда имели один общий минус — как только они выезжали из тоннеля, слышался громкий звук, похожий на взрыв. Естественно пассажиры после такого не могли уже расслабиться до конца поездки.
Инженер и по совместительству любитель птиц Ейджи Накатсу (Eiji Nakatsu) понял, что нос поезда должен пронизывать воздух с большей эффективностью. На помощь он обратился к зимородковым.
Похожий на нож клюв птицы позволяет ей нырять в воду с больших высот, и при этом волн на воде почти не замечалось. Теперь почти все сверхскоростные пассажирские экспрессы имеют длинный острый нос, который позволяет им бесшумно выезжать из тоннеля.
9. Глаз омара = аппарат, позволяющий видеть сквозь стену и рентгеноскопический телескоп
Так как омары живут на глубине, где видимость почти на нуле, у них развилась способность видеть сквозь вещи. Копируя способность глаза омара, ученые смогли создать несколько изобретений. Например, они создали ручной «пистолет», позволяющий смотреть сквозь стену толщиной около 7 см.
Кроме этого, на базе глаза омара создается рентгеноскопический телескоп Lobster All-Sky X-Ray Monitor (LASXM), который, по мнению Найджела Баннистреа из Университета Лестера, позволит анализировать все небо, благодаря неограниченному полю зрения.
10. Кошачьи глаза = Дорожные отражатели
Обеспечение дорожным освещением каждого переулка было бы очень дорогостоящим занятием. И все же водители должны видеть дорожные знаки в темноте.
После того как Перси Шо (Percy Shaw) увидел, как отражаются автомобильные фары в глазах кошки он решил создать первые дорожные отражатели.
11. Голова дятла = аппарат поглощающий удары
Дятел использует свой клюв в качестве молотка и дрели, и в тоже время, во время дробления коры дерева, его мозг остается нетронутым.
Внутри клюва птицы ученые обнаружили несколько поглощающих механизмов: мускулистая структура, поддерживающая язык, которая тянется позади черепа и называет гиоид; зона губчатой кости в черепе; и взаимодействие черепа и цереброспинальной жидкости, которое подавляет вибрацию.
Скопировав эти механизмы, инженеры создали аппараты, которые защищают черные ящики в самолетах от разрушения на случай аварии.
Стоит отметить, что в 2014 году в журнале Science China Technological Sciences ученые опубликовали статью, которая объясняет механизм защиты мозга дятлов. По данным исследования, проведенного китайскими учеными, 99,7% всей энергии от ударных нагрузок равномерно распределяется по всему телу птицы, и лишь 0,3% этой энергии приходится на мозг.
12. Колючки растений = застежка «липучка»
После того, как ученые исследовали под микроскопом колючки различных растений, швейцарский инженер Джорж де Местраль (George de Mestral) заметил, что они содержат сотни маленьких крючков, которые расположены так, что волосы или одежда цепляются за них. Он воссоздал эффект крючков, используя двусторонний материал, который мы называем липучкой (или велкро).
13. Раковина улитки = самоохлаждающийся дом
Когда улитка устает от ходьбы, она прячется в свою раковину. Даже в пустыне раковина помогает улитке сохранять прохладу.
Узнав об этом, группа студентов из Исфаханского университета искусств, спроектировала дом, который, благодаря своей форме охлаждает воздух внутри. Такой дом будет идеальным убежищем для тех, кто живет в жарком климате.
14. Хобот слона = роботизированная рука
Слон способен вытягивать свой хобот в любом направлении и хватать им что угодно, даже маленькие орешки. При разработке роботизированной руки, способной двигаться в любом направлении, инженеры компании Festo сделали все возможное, чтобы имитировать хобот слона.
Они использовали пластиковые трубки, которые исполняли роль позвоночника, и меняли их размер при помощи давления сжатого воздуха. Кроме этого они добавили четыре «пальца», которые дали роботизированной руке больше ловкости.
15. Каракатица = телевизор нового поколения
Не успев моргнуть глазом, каракатица способна сменить цвет своей кожи, чтобы спрятаться от хищников или, наоборот, во время охоты. Ученые установили, что данная способность появляется благодаря выработке различных химикатов, которые меняют расстояние между мембранами.
Используя каракатицу в качестве образца, ученые из Массачусетского технологического университета разрабатывают недорогой, но технологически прогрессивный экран, способный отображать огромное количество цветов.
Источник