5 Příklady biomimetické technologie

Vědci se dívají na přírodu, aby vyřešili problémy s technikou

V průběhu času se návrh výrobku stal více zdokonaleným; vzory z minulosti často vypadají hrubší a méně užitečné než dnes. Vzhledem k tomu, že naše designové znalosti se stávají sofistikovanějšími, vědci a návrháři se podívali na přírodu a na její množství elegantních, sofistikovaných úprav, které by vedly k dalšímu zdokonalování našich znalostí. Toto využití přírody jako inspirace pro lidskou technologii se nazývá Biomimetics nebo Biomimicry. Zde uvádíme 5 příkladů technologií, které dnes používáme a které byly inspirovány přírodou.

Velcro

Jeden ze starších příkladů návrháře, který využívá přírodu pro inspiraci produktu, je suchý zip. V roce 1941 švýcarský inženýr George de Mestral pozoroval strukturu ostružin, poté, co po procházce našel řadu semenných šupin, které se k němu připojily. Všiml si malých háčkovitých struktur na povrchu otřepů, které mu umožnily připoutat se k kolemjdoucím. Po mnoha zkouškách a omylích de Mestral konečně patentoval design, který se stal divokým oblíbeným botním a oděvním uzávěrem založeným na struktuře háku a smyčky. Velkro je příkladem biomimikry předtím, než má biomimikry jméno; pomocí přírody pro návrh inspirace je dlouhodobý trend.

Neuronové sítě

Neuronové sítě obecně odkazují na modely výpočetní techniky, které čerpají inspiraci z neuronálních spojení v mozku. Počítačové vědci vybudovali neuronové sítě vytvářením jednotlivých zpracovatelských jednotek, provádějí základní operace a napodobují působení neuronů. Síť je vytvářena spojením mezi těmito procesními jednotkami, což je mnohem stejným způsobem, jakým se neurony v mozku spojují. Pomocí tohoto modelu výpočetní techniky dokázali vědci vytvářet vysoce adaptabilní a flexibilní programy, které různými způsoby spojují různé funkce. Většina aplikací neuronových sítí byla doposud experimentální, ale byly dosaženy slibné výsledky pro úkoly, které vyžadují programy, které se učí a přizpůsobují, například při rozpoznávání a diagnostice forem rakoviny.

Pohon

Existuje řada příkladů inženýrů, kteří používají přírodu pro vedení účinných metod pohonu. Mnoho raných příkladů lidí, kteří se pokoušeli napodobit pták, se setkalo s omezeným úspěchem. Nedávné inovace přinesly vzory, jako je letící veverka, která umožňuje, aby parašutisty a propojky základny klouzaly vodorovně s neuvěřitelnou efektivitou. Nedávné pokusy také odhalily efektivitu paliva v letecké dopravě uspořádáním letadel ve formátu V, který napodobuje migraci ptáků.

Letecká doprava není jediným příjemcem biomimikry, inženýři také používali vodní pohon v přírodě jako návrhové pokyny. Společnost s názvem BioPower Systems vyvinula systém, který využívá přílivové energie pomocí oscilačních ploutví inspirovaných efektivním pohonem velkých ryb, jako jsou žraloci a tuňáci.

Povrchy

Přirozený výběr často tvaruje povrchy organismů zajímavými způsoby, jak je přizpůsobit prostředí, ve kterém žijí. Návrháři se na těchto úpravách snažili najít nové způsoby využití. Bylo zjištěno, že rostliny Lotus jsou vysoce přizpůsobeny vodnímu prostředí. Jejich listy mají voskovitý povlak, který odpuzuje vodu, a květy mají mikroskopické šupinaté struktury, které zabraňují nečistotám a prachu. Řada designérů používá "samočistící" vlastnosti lotosu k vytváření trvanlivých výrobků. Jedna společnost použila tyto vlastnosti k vytvoření barvy s mikroskopicky strukturovaným povrchem, který pomůže odpudit nečistoty z vnější strany budov.

Nanotechnologie

Nanotechnologie se týká návrhu a tvorby objektů na atomové nebo molekulární úrovni. Jelikož lidé v těchto stupnicích nepracují, často jsme se k přírodě podívali na to, jak v tomto malém světě budovat věci. Virus tabákové mozaiky (TMV) je malá trubičková částice, která byla použita jako stavební blok pro vytvoření větších nanotrubiček a materiálů typu vláken. Viry mají pružné struktury a mohou často odolat širokému rozsahu pH a teploty. Nanovlákna a nanotrubice postavené na konstrukci viru mohou potenciálně sloužit jako systémy dodávání léků, které vydrží extrémní prostředí.