Биомимикрија Како природа инспирише данашњу технологију

Технологија и природа се традиционално посматрају као дивергентне силе - технологија је често средство за стварање објеката или енергија које се природно не појављују у нашој околини. Међутим, нови приступи развоју производа и технологија као што су биомимикрија и генеративе десигн су почели да преокрену тај тренд.

Генеративни дизајн је процес преузимања оквира идеје и превођења у скуп правила, која се затим интерпретирају помоћу рачунара са високим напоном. Симулирајући хиљаде варијација користећи високо-напредно рачунарство, овај процес опонаша природни процес еволуције.

Јефф Ковалски, Цхиеф Тецхнологи Оффицер ат Аутодеск, описује процес генеративног пројектовања, “Алгоритми машинског учења у рачунарима сада могу да открију обрасце који су својствени милионима 3Д модела и генеришу таксономије без усмеравања или интервенције људи.” Биомимикрија је “приступ иновацијама који тежи одржива решења за људске изазове од стране емулирање природних образаца и стратегија које су тестиране временом.”

Испод ћемо погледати 10 епских примера технологије која је инспирисана природом и која користи ове концепте биомимикрије и / или генеративног дизајна.

1. Дроге и вакцине - Морски јежинац

Аустралски истраживачи реплицирали су начин на који морски јежиници граде тврду вањску љуску око себе ради заштите лијекова и протеина вакцине од промјена у околним температурама.

Овај хемијски процес стварања заштитног слоја је посебно користан за примене као што су лекови који се дистрибуирају у земље са лошим системима транспорта или хлађења..

2. Национални водени центар, Пекинг - Буббле Струцтуре

Иконски центар за купање и роњење са Љетне олимпијске игре у Кини 2008. има јединствену вањштину састављену од стотина екструдираних мјехурића наизглед случајног узорка.

Међутим, овај узорак мехурића уопште није случајан, већ се заснива на прецизној геометрији која се налази у природним системима као што су ћелије, молекуларне структуре и кристали. Реплицирање постојећих природних образаца доводи до најефикасније поделе тродимензионалног размака.

3. Сингапоре Еспланаде Тхеатрес - Тхе Дуриан

Смјештени готово на екватору у веома врућој клими, Еспланаде Тхеатрес у Сингапуру имају заиста јединствен, кровни стаклени дизајн који је инспирисан локалним Дуриан воћем..

Систем од стотина алуминијумских панела у облику троугла под углом се заснива на правцу сунца, штитећи комплекс од топлоте и директне сунчеве светлости, а да притом унутрашњост поплави природним светлом.

4. Мјешалице за воду - Цалла Лиллиес

Центрипеталне спирале кала лилија служиле су као инспирација за технологију индустријског мијешања воде коју је развио Пак Сциентифиц. Природни дизајн љиљана је идеалан за његову способност да помаже проток воде.

Одговарајућа технологија миксера има способност да “да циркулише 10 милиона галона са истим енергетским отиском као три 100-ватне сијалице.”

5. Турбине - Вхале Фин

Пераје грбавих китова имају неравне, неправилне ивице познате као туберкуле. Доказано је да туберкулозе омогућују много већу динамику флуида од глатких пераја.

Надахнуће су израђене од неправилно обликованих пераја ових гигантских китова, а компаније као што су ВхалеПовер и други развиле су “туберцле” Ножеви за употребу у вентилаторима и турбинама раде са много већом ефикасношћу од традиционалних ножева.

6. Свимсуитс - Схарк Скин

Кожа ајкуле састоји се од хиљада и хиљада преклапајућих скала познатих као “дермални дентили”. Ови зуби ометају формирање турбулентних вртлога воде и омогућавају да се ајкула ефикасније и брже креће кроз воду.

На Олимпијским играма 2008. године, Мицхаел Пхелпс и други пливачи познато су носили одела са тканином осмишљеном тако да имитирају коже ајкула, а потом су засјенили многе постојеће свјетске рекорде. Иако су таква одела сада забрањена на такмичењима у пливању, идеја о опонашању зубала морског пса данас се користи на труповима бродова како би се побољшала ефикасност.

7. Био-Батерије - људско тело

Људско тело ствара енергију кроз хемијску реакцију познату као метаболизам. Када особа конзумира угљене хидрате или шећере, ензими у телу разграђују глукозу и ослобађају енергију. Научници сада раде на стварању батерија које раде на органска једињења као што је шећер да би се произвела енергија: био-батерија.

Истраживачи са неколико универзитета, као и код корпорација као што је Сони, већ дуже од посљедње деценије раде на стварању комерцијално одрживе био-батерије. Сони је 2007. године успешно развио прототип био-батерија који је користио ензиме за стварање довољне енергије (50мВ) за напајање Валкман-а.

8. Синтетични материјал - ГМ Спидер Силк

Свила коју су створили пауци како би ткали своје мреже је природни суперматеријал. Зато што су пауци по природи територијални и канибалистички, “берба” паук свила никада није била комерцијално одржива, па чак и када је добијена, појединачне нити паукове свиле су тако фине да би требало створити цијели нови систем за предење како би се ткање конца спојило заједно.

Међутим, оснивање компаније Емертвил у Калифорнији, под именом Болт Тхреадс, наводно је ријешило изазов помоћу генетски модификованих микроорганизама. Ако се покаже да је технологија одржива, потенцијални случајеви употребе могу укључити “панцирни прслуци, биоразградиве боце за воду и флексибилни мостови за овјес.”

9. Ватерпрооф Материалс - Буттерфли Вингс

У 2013, тим инжењера МИТ-а развио је оно што је описано као најкрупнији материјал који је икада направљен. Њихов дизајн има материјал са сићушним силиконским гребенима који опонашају обрасце пронађене на крилима лептира Морпхо.

Материјал је толико ефикасан да на температурама суперкулума вода одбија површину брже него што се може смрзнути, што указује на потенцијалне примене технологије на крилима и турбинама авиона, поред водоотпорне одеће.

10. Лепљива трака - Гецко Тоес

Ноге гекона су изузетно лепљиве због њиховог “групе дугих, танких структура лопатастог облика сетае који повећавају површину и појачавају слабе електричне атракције између прстију и површине.”

Група истраживача на Универзитету Станфорд недавно развијен је вештачки лепак на основу ових концепата који су успјешно омогућили студенту да процијени стаклени зид користећи две ручне подлоге од материјала. Осим пењања по зидовима као што је Спидерман, технологија има потенцијалне примјене у прерађивачкој индустрији заменити постојеће системе који користе усисну снагу или хемијска лепила.

Напомена уредника: Овај пост је написан за Хонгкиат.цом Андрев Армстронг. Андрев је технолошки ентузијаст и саветник за дигитални маркетинг са седиштем у Сан Францисцу. Живи у Сан Матеу у Калифорнији са супругом и младим сином. Можете га добити на Твиттер-у.

Сада прочитајте: 15 Примери како технологија иновира моду