Природа всегда была мощным источником вдохновения, люди изучали окружающий мир в поисках новых идей. Некоторые из самых невероятных изобретений, такие как гидрокостюмы и солнечные панели, основаны на гениальных творениях нашей планеты. Вот несколько вещей, разработанных по образцам природы
1. Гидрокостюмы
У бобров нет слоев жира, чтобы согреваться, когда они ныряют в холодную воду.
Однако их густой мех удерживает воздух между отдельными волосками, сохраняя млекопитающих в тепле и сухости. В 2016 году группа инженеров Массачусетского технологического института попыталась повторить это в гидрокостюме, покрытом резиновыми «волосами», специально разработанном для спортсменов, занимающихся водными видами спорта, например, серферов. Так же, как и бобры, спортсмены будут согреваться воздухом, удерживаемым на внешней стороне костюма2. Солнечные панели
И солнечные панели, и листья растений собирают энергию от солнца. Группа ученых из Принстонского университета продвинула биомимикрию в солнечных панелях на шаг дальше, добавив складки к солнечным элементам. Складки имитируют естественные складки листьев, направляя больше света в элемент. Исследователи заявили в 2015 году, что листоподобные элементы вырабатывают на 47 процентов больше электроэнергии, чем элементы без складок
3. Поезд-пуля
Японский скоростной поезд Shinkansen Bullet Train известен своей аэродинамической формой, которая уменьшает количество шума, производимого поездом при входе и выходе из туннелей на скорости от 240 до 320 км/час. Поезда были смоделированы по образцу длинного узкого клюва зимородка, птицы, которая охотится на рыбу, ныряя в водоемы практически без брызг. Форма поезда также позволяет ему двигаться на 10 процентов быстрее, потребляя примерно на 15 процентов меньше электроэнергии
4. Шины для лунохода
Bridgestone разрабатывает специальный тип шин, имитирующий двухлопастные пальцы верблюдов. Шина, представленная на выставке бытовой электроники, состоит из двух лопастей плетеной стали и разработана для того, чтобы легко преодолевать холмы мелкозернистой абразивной лунной пыли. Испытания в условиях, имитирующих лунную, проверят, будут ли верблюды столь же полезны на Луне, как и на Земле
5. Клейкое альпинистское снаряжение
mentalfloss, pexels, engineering
Пальцы геккона обладают уникальной способностью прилипать к большинству поверхностей, включая гладкое стекло. В 2014 году команда Стэнфордского университета увеличила липкие структуры, обнаруженные в пальцах геккона токай, чтобы создать устройство для скалолазания. Человек смог «подняться» по стеклянной стене, надев клейкие подушечки на руки и ноги
6. Самоочищающаяся краска
Лотосы супергидрофобны. Поверхность листьев лотоса отталкивает грязь и воду настолько хорошо, что это свойство самоочищения было названо «эффектом лотоса» в 1977 году. А в 1999 году немецкая строительная компания Sto выпустила краску для наружных работ под названием Lotusan. После высыхания микротекстура краски имитирует поверхность листа лотоса, отталкивая влагу и грязь с наружных поверхностей
7. Светодиодные лампочки
popularmechanics, pexels, unsplash
Светлячки помогают сделать светодиодные лампочки более эффективными. Фонарики жуков имеют микроструктуры или асимметричные микроскопические выступы, которые испускают свет. Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что добавление микроструктур на поверхность светодиодов, которые обычно имеют симметричные выступы, позволяет большему количеству света выходить, улучшая светоотдачу на 90 процентов
8. Безопасное для птиц стекло
kickassfacts, vitrum, depositphotos
Каждый день сотни птиц врезаятся в стеклянные окна. Это не только влияет на птиц, но и представляет опасность для владельцев недвижимости. Чтобы сократить количество таких несчастных случаев, компания Ornilux создала безопасное для птиц стекло. Это стекло имеет перекрестные УФ-рисунки. Имитация нитей паутины видна птицам, в отличие от прозрачного стекла
9. Цемент
От биоинспирированного бетона, который восстанавливается как живые организмы, до биоразлагаемых альтернатив, которые сокращают отходы, примеры биомимикрии в устойчивых строительных материалах меняют строительную отрасль. Эти инновации не только минимизируют воздействие на окружающую среду, но и повышают долговечность застроенной территории
10. Дроны
Альбатрос — величественная, океанская птица редко машет крыльями, чтобы летать. Вместо этого она использует ветер, чтобы пролетать более 900 км в день. Исследователи из Массачусетского технологического института используют эту конструкцию полета для разработки беспилотников. Они надеются создать беспилотник с фиксированным крылом, приводимый в движение ветром, который сможет летать без остановки
11. Роботизированная рука
Хоботы слонов, состоящие из более чем 40 000 мышц, такие же ловкие, как человеческие руки. Их универсальная конструкция также вдохновила на создание роботизированной руки. Немецкая компания Festo разработала Bionic Handling Assistant устройсвто, оснащенное четырьмя металлическими когтями. Робот учится так же, как и человеческий младенец, — методом проб и ошибок. Постоянно доставая и хватая предметы, он определяет, какие мышцы нужно двигать. Он способен запоминать изменения своего положения с помощью регулировки давления в трубках, питающих его искусственные мышцы. Этот структурный материал, изготовленный из полиамида, достаточно прочен, чтобы поднимать тяжелые грузы, но при этом достаточно проворен, чтобы выполнять деликатные процедуры, такие как подъем яйца. Хобот оказывается полезным для заводов, лабораторий и больниц.
12. Клей
Подводные моллюски вдохновили ученых на создание одного из самых прочных клеев на рынке. Исследователи раскрыли, как мидии прикрепляются к влажным поверхностям, и воссоздали это в клее для коммерческого использования. Они создали биомиметическую полимерную модель, которая содержит белки с аминокислотой ДОФА, которая обеспечивает адгезию клея. Клей показал себя в 10 раз лучше, чем другие коммерческие клеи, при использовании для склеивания полированного алюминия
13. Липучка
mentalfloss, pexels, depositphotos
Созданная в 1940-х годах швейцарским инженером Жоржем де Местралем, VELCRO является одним из самых известных примеров биомимикрии. Во время пешего похода инженер заметил, что крючкообразная структура репейников лопуха позволяет семенным коробочкам прилипать к шерсти его собаки. Он решил изучить потенциал создания застежки для одежды с использованием той же технологии.
14. Игла
mentalfloss, pexels, depositphotos
Сверхмаленькая игла, вдохновленная анатомией комара. Хоботок насекомого может быстро проникнуть в кожу (анестетическое вещество в их слюне также помогает сделать укус менее болезненным). Эта способность вдохновила на создание микроигл, предназначенных для минимизации боли
15. Ветровые лопасти
Горбатые киты - одни из самых крупных животных в мире, но они прекрасные пловцы. На переднем крае их плавников есть бородавчатые гребни, называемые бугорками, что объясняет их скорость плавания и способность мгновенно менять направление. Ученый по имени Фрэнк Фиш заметил эту особенность и придумал идею для лопастей ветряных турбин, что привело к увеличению скорости лопасти и ее маневренности по отношению к направлению ветра и увеличению мощности.
Фирма под названием WhalePower также тщательно изучила это и поставляет лопасти, вдохновленные плавниками горбатых китов. Они считают, что это привело к повышению безопасности и эффективности производства самолетов, вентиляторов и многого другого.
Свежие комментарии