Навукоўцы Зазіраючы прыроды для вырашэння праблем Tech
З часам, дызайн прадукту стаў больш вытанчаным; канструкцыі з мінулага часта здаюцца хмулацей і меней карыснымі, чым сёння. Паколькі наш дызайн веданне становіцца ўсё больш выдасканаленым, навукоўцы і дызайнеры глядзелі на прыроду і яе мноства элегантных сучасных прыстасаванняў для кіраўніцтва ва ўдасканаленні нашых ведаў у далейшым. Гэта выкарыстанне прыроды, як натхненне для чалавечай тэхналогіі называецца Biomimetics або Biomimicry. Вось 5 прыкладаў тэхналогій, якія мы выкарыстоўваем сёння, якія былі натхнёныя прыродай.
ліпучках
Адзін са старэйшых прыкладаў дызайнера з выкарыстаннем прыроды для натхнення прадукту ліпучках. У 1941 годзе швейцарскі інжынер Джордж дэ Mestral назіраў структуру задзірын, пасля таго, як знайсці лік насенных скрыначак, прымацаваных да яго сабаку пасля прагулкі. Ён заўважыў, што маленькія клювообразные структуры на паверхні задзірын, што дазволіла ёй прымацаваць да мінакоў. Пасля доўгіх спроб і памылак, дэ Mestral нарэшце запатэнтаваў канструкцыю, якая стала дзіка папулярнай абутку і адзення зашпількі, на аснове гаплікаў і завес структуры. Velcro з'яўляецца прыкладам биомимикрии перад тым биомимикрия нават мела імя; выкарыстоўваючы прыроду для натхнення дызайну з'яўляецца даўняй тэндэнцыяй.
нейронавыя сеткі
Нейронавыя сеткі ў цэлым ставяцца да мадэляў вылічэнняў , якія чэрпаюць натхненне з нейронавых сувязяў у мозгу. Кампутарныя навукоўцы стварылі нейронавыя сеткі шляхам стварэння асобных блокаў апрацоўкі, выконваючы асноўныя аперацыі, імітуючы дзеянні нейронаў. Сетка пабудавана на сувязі паміж гэтымі блокамі апрацоўкі, многае ў тым жа чынам, што нейроны злучаюць у галаўным мозгу. Выкарыстоўваючы гэтую мадэль вылічэнняў, навукоўцы змаглі стварыць высокамастацкі адаптуецца і гнуткія праграмы, якія злучаюць розныя спосабы для выканання розных функцый. Большасць прыкладанняў нейронавых сетак былі эксперыментальным да гэтага часу, але не безнадзейныя вынікі былі дасягнуты для задач, якія патрабуюць праграмы для вывучэння і адаптацыі, напрыклад, у распазнанні і дыягностыцы формаў раку.
сілавая ўстаноўка
Ёсць цэлы шэраг прыкладаў інжынераў, якія выкарыстоўваюць прыроду для кіраўніцтва па эфектыўным метадам прывядзення ў руху. Многія раннія прыклады людзей, якія спрабуюць імітаваць палёт птушкі сустрэліся з абмежаваным поспехам. Аднак нядаўнія новаўвядзенні далі канструкцыі, як палятуха касцюм, які дазваляе парашутысты і базавыя перамычкі слізгаюць па гарызанталі з неверагоднай эфектыўнасцю. Нядаўнія эксперыменты таксама выявілі эфектыўнасць паліва ў паветраным транспарце шляхам размяшчэння самалётаў у пласце V, што міграцыя імітуе птушка.
Авіяпералёты не з'яўляецца адзіным бенефіцыярам биомимикрии, інжынеры таксама выкарыстоўвалі ваду рухальныя ў прыродзе, як дызайн кіраўніцтва. Кампанія пад назвай BioPower Systems распрацавала сістэму запрэгчы прыліўных энергію з дапамогай тых, што вагаюцца плаўнікоў натхнёных эфектыўнага руху буйной рыбы, як акулы і тунец.
паверхні
Натуральны адбор часта фармуе паверхню арганізмаў у цікавых спосабах адаптацыі іх да навакольнага асяроддзя, дзе яны пражываюць. Дызайнеры падабралі на гэтых прынадах і знаходзяць новае прымяненне для іх. Лотас расліны былі знойдзены ў высокай ступені адаптаваныя да воднай асяроддзі. Іх лісце маюць васковае пакрыццё, якое адштурхвае ваду, і кветкі маюць мікраскапічныя лускаватыя структуры, якія прадухіляюць бруд і пыл прыліпанне. Шэраг дызайнераў выкарыстоўвае «самаачышчэнне» ўласцівасць лотаса ствараць даўгавечныя вырабы. Адна кампанія выкарыстоўвала гэтыя ўласцівасці, каб стварыць фарбу з мікраскапічна тэкстураванай паверхняй, якая дапаможа адштурхоўваць бруд звонку будынкаў.
нанатэхналогіі
Нанатэхналогіі ставіцца да вобласці распрацоўкі і стварэння аб'ектаў на атамным або малекулярным узроўні. Паколькі людзі не працуюць у гэтых маштабах, мы часта глядзелі на прыроду для кіраўніцтва аб тым, як будаваць рэчы ў гэтым маленькім свеце. Вірус тытунёвай мазаікі (ВТМ) уяўляе сабой мініятурны трубчасты часціц, які быў выкарыстаны ў якасці будаўнічага блока для стварэння вялікіх нанотрубок і матэрыялаў тыпу валакна. Вірусы маюць эластычную структуру і часта можа вытрымліваць шырокі дыяпазон рН і тэмпературы. Нанопроволоки і нанатрубкі, пабудаваныя на вірусных канструкцыі патэнцыйна могуць служыць у якасці сістэм дастаўкі лекавых сродкаў, якія могуць вытрымліваць экстрэмальныя ўмовы.