Біомімікрія Як природа надихала сучасні технології
Технологія і природа традиційно розглядаються як дивергентні сили - технологія часто є засобом створення об'єктів або енергій, які природно не відбуваються в нашому навколишньому середовищі. Однак нові підходи до розробки продуктів і технологій такі як біомімікрії і генеративний дизайн почали змінювати цю тенденцію.
Генеративний дизайн - це процес прийняття рамки ідеї і переведення його в набір правил, які потім інтерпретуються потужним комп'ютером. Симулюючи тисячі варіантів, використовуючи потужні обчислення, цей процес імітує природний процес еволюції.
Джефф Ковальський, Головний технічний директор компанії Autodesk, описує генеративний процес проектування, “Алгоритми машинного навчання в комп'ютерах тепер можуть виявляти закономірності, притаманні мільйонам 3D моделей, і генерувати таксономії без направлення чи втручання людей.” Біомімікрія “підхід до інновацій сталого вирішення людських проблем від наслідуючи перевірені часом характерні закономірності та стратегії.”
Нижче ми розглянемо 10 епічних прикладів природоохоронних технологій, які використовують ці концепції біомімікрії та / або генеративного дизайну.
1. Ліки та вакцини - Морський їжак
Австралійські дослідники відтворили спосіб, за допомогою якого морські їжаки створюють навколо себе тверду зовнішню оболонку для захисту для захисту лікарських та вакцинних білків від змін навколишніх температур..
Цей хімічний процес створення захисного шару особливо корисний для таких застосувань, як лікарські засоби, які поширюються в країни з поганими системами транспортування або охолодження.
2. Національний водний центр, Пекін - бульбашка
Знаковий центр купання і дайвінгу з літніх Олімпійських ігор у Китаї 2008 року має унікальний зовнішній вигляд, який складається з сотень екструдованих бульбашок на вигляд випадково.
Однак, ця картина бульбашок не випадкова взагалі, вона замість цього ґрунтується на точній геометрії, що зустрічається в природних системах, таких як клітини, молекулярні структури і кристали. Реплікація існуючих моделей природи призводить до найбільш ефективного підрозділу тривимірного інтервалу.
3. Сінгапурські театри еспланади - Дуріан
Розташовані майже на екваторі в дуже спекотному кліматі, театри Esplanade в Сінгапурі мають справді унікальний дизайн зі скляною шкірою, натхненний місцевими фруктами дуріан..
Система сотень алюмінієвих панелей трикутної форми нахилена в залежності від напрямку сонця, захищаючи комплекс від тепла і прямих сонячних променів, поки все ще заливаючи інтер'єр природним світлом.
4. Водяні міксери - Калла Ліліс
Центростремительные спіралі кали лілії слугували натхненням для промислової технології змішування води, розробленої компанією Pax Scientific. Природний дизайн лілії ідеально підходить для його здатності сприяти потоку води.
Відповідна технологія змішувача має здатність “для циркуляції 10 мільйонів галонів з однаковим енергетичним слідом, як три 100-ватних лампочки.”
5. Турбіни - Whale Fin
Плавники горбатих китів відрізняються вибоїстими, нерівномірними краями, відомими як горбки. Доведено, що туберкули дозволяють набагато більшу динаміку рідини, ніж плавні плавці.
Маючи натхнення з нерівномірних плавників цих гігантських китів, компанії, такі як WhalePower та інші, розробили “горбок” Лопаті для використання в вентиляторах і турбінах працюють з набагато більшою ефективністю, ніж традиційні лопаті.
6. Купальники - акули Шкіра
Шкіра акули складається з тисяч і тисяч перекриваються шкал, відомих як “дермальних зубців”. Ці зубні нирки перешкоджають утворенню турбулентних вихорів води і дозволяють акулі більш ефективно і швидко переміщатися по воді.
На Олімпіаді 2008 року Майкл Фелпс та інші плавці звично носили костюми з тканиною, призначеною для імітації шкури акули, і згодом затьмарили багато існуючих світових рекордів. Хоча такі костюми зараз заборонені у змаганнях з плавання, ідея імітації зубців акули сьогодні використовується на корпусах суден для підвищення ефективності.
7. Біо-батареї - організм людини
Людське тіло створює енергію через хімічну реакцію, відому як метаболізм. Коли людина споживає вуглеводи або цукру, ферменти в організмі розкладають глюкозу і вивільняють енергію. Вчені зараз працюють над створенням батарей, які працюють на органічні сполуки, такі як цукор, для вироблення енергії: біо-батареї.
Дослідники декількох університетів, а також корпорацій, таких як Sony, працювали протягом більшої частини останнього десятиліття для створення комерційно життєздатної біо-батареї. У 2007 році компанія Sony успішно розробила прототип біо-батареї, який використовував ферменти для створення достатньої енергії (50 мВт) для живлення Walkman.
8. Синтетичний матеріал - шовк GM Spider
Шовк, створений павуками, щоб сплести їхні павутини, є природним суперматеріалом. Тому що павуки носять територіальний і канібалістський характер, “збирання врожаю” Павуковий шовк ніколи не був комерційно життєздатним, і навіть після його отримання окремі нитки шовкового павука настільки тонкі, що всі нові прядильні системи повинні бути створені для того, щоб ткати нитки разом.
Тим не менш, Emeryville, штат Каліфорнія заснований на ім'я Болт нитки нібито вирішив проблему за допомогою генно-інженерних мікроорганізмів. Якщо технологія виявиться життєздатною, потенційні випадки використання можуть включати “куленепробивні жилети, біорозкладані пляшки з водою і гнучкі підвісні мости.”
9. Водонепроникні матеріали - крила метелика
У 2013 році команда інженерів MIT розробила те, що було описано як найбільш водовідштовхувальний матеріал, що коли-небудь виготовлений. Їхня конструкція має матеріал з крихітними кремнієвими хребтами, які імітують візерунки, знайдені на крилах метелика Morpho.
Матеріал настільки ефективний, що при температурах переохолодження вода відскакує від поверхні швидше, ніж могла замерзнути, що свідчить про потенційне застосування технології крила літаків і турбін на додаток до вологостійкого одягу.
10. Клейка стрічка - Gecko Toes
Ноги геккона виключно липкі завдяки своїм “Групи довгих тонких шпательних форм називаються щетинки що збільшують площу поверхні і посилюють слабкі електричні привабливості між пальцями і поверхнею.”
Група дослідників в Стенфордському університеті недавно розроблено штучний клейовий матеріал ґрунтуючись на цих концепціях, які успішно дозволили аспіранту масштабувати скляну стіну з використанням двох ручних розмірів з матеріалу. Крім сходження на стіни, як Spiderman, технологія має потенційні застосування в обробній промисловості замінити існуючі системи, що використовують потужність всмоктування або хімічні клеї.
Примітка редактора: Ця посада написана для Hongkiat.com Андрій Армстронг. Ендрю є технологічним ентузіастом і консультантом з цифрового маркетингу, що базується в районі затоки Сан-Франциско. Він живе в Сан-Матео, штат Каліфорнія, з дружиною і маленьким сином. Ви можете зв'язатися з ним у Twitter.
Тепер читайте: 15 Приклади того, як технологія інновації моди
