Технології з природи

р.



Ми – діти технологічної цивілізації. Протягом своєї історії людство спробувала «підготовити» природу, стати «майстром», невпинно видобути ресурси, враховуючи себе щось відокремлене від екосистеми планети. Однак банальна правда «ми частина природи» не перестає бути вірною. І від часу це проявляється в тому, що ми позбавляємо від природи певних ідей, що не здатні вдало вирішувати деякі проблеми. Дуже добре.

Еволюція живих істот триває на Землі близько 3,8 мільярдів років. З'являються численні види, зникають нові органи, механізми адаптації, поведінкові візерунки. Все це було чудово, за людськими стандартами, часовий період. А сучасний живий світ сповнений ідей, рішень, алгоритмів і технологій, які просто чекають, помітили і накладаються в правильному випадку.

Найвідоміший приклад запозичення ідеї з природи є літаком. Конфігурація, яка стала основою для перекриття кількості повітряних суден, які важче, ніж повітря, копії птахів: крила, фюзеляжність (людо), хвіст для стабілізації польоту. Кріплення профілю також береться з птахів.



Ще один приклад технології «натуральні» використовується щодня на сотні мільйонів людей по всьому світу. Velcro (поєднання слова оксамиту і гачком) - це тип кріплення, розроблений в 1948 році швейцарським Джорджем де Местраль. Легенда має те, що ідея «Велкро» прийшла до Джорджа після чергової прогулянки з собакою, коли йому довелося чистити одяг і хутро вихованця з рюфелів.

р.

Після вивчення рослини під мікроскопом Джордж знайшов невеликі гачки в кінці вузьких листя. Далі почали експерименти з різними матеріалами, які привели до створення сучасного варіанту «Велкро» нейлону і поліестеру.



Недавні досягнення в надгідрофобних покриттях також виготовляються з натурального дизайну.



Нижня лінія полягає в тому, що поверхня матеріалу покрита нанофібрими міряду / труби певної форми, створюючи своєрідний шар повітря між самим матеріалом і рідиною, що падає на нього. В результаті змочування поверхні не відбувається. Якщо кут між поверхнею і стіною краплі перевищує 90 градусів, то таке покриття вважається гідрофобним, а в певних умовах його ще можна змочити. Якщо кут перевищує 150 градусів, то це супергідрофобічне покриття, яке ніколи не отримує вологу.



р.

Ще одним прикладом запозиченої природної техніки є створення штучного полотна. Дослідник Данила Ноцера (Daniel Nocera) вдалося створити порівняно дешевий дизайн електричної батареї, що діє за принципом листка деревини.



Картковий пристрій складається з силіконової підкладки, контрольної електроніки та каталізаторів з нікель та кобальту. Розміщений в посудині води (близько 3,5 літрів) і піддається впливу сонця, такий штучний лист починає декомпозицію води в водню і киснем. І вони, в свою чергу, повинні накопичуватися в циліндрах і живих паливних елементах, які дають електрику. Чотири роки тому прототип штучного аркуша може працювати протягом 45 годин без зменшення продуктивності і був більш ефективним, ніж справжній аркуш, хлорофіл. За словами розробника, один такий лист може виготовити достатню кількість водню і киснем для забезпечення електроенергії в середній американський заміський будинок.



За останні десять років вчені приділили велику увагу невеликій повільній рептилій - пекло. Він здатний рухатися на ідеально гладких вертикальних поверхнях, таких як скло. Тільки порівняно недавно вдалося дізнатися, як він робить його: лапи з гекону покривають крихітними волоссями, в кінці яких є плоскі леза-листики. Вони так дрібні, що між ними і поверхнею є сили ванного дер Ваалса - сили міжатомічної пам'яті. Привабливість лопаток дуже невелика, але вони приймають в кількості. В результаті гекон має достатню «пригарність» для скеля, як літати. З моменту відкриття цього ефекту багато дослідницьких груп по всьому світу намагаються створити досить ефективні штучні аналоги. Є вже деякі досить добре розвинені винаходи, наприклад, Geckskin. Це гнучка стрічка, яка може бути "клеєна" на будь-яку достатню гладку поверхню, що витримує гідне навантаження. Природно, не використовується клей.





Птахи не тільки надихають людей, щоб літати. Інститут проблем людини і машинного навчання Флорида (IHMC) працює з MIT і DARPA, щоб розробити дуже швидкий робот. Джерело натхнення для дослідників був остріч. Вони вже досягнути вражаючих результатів:









Сучасні робототехніки в цілому сильно впливають на природні рішення. Наприклад, при створенні ультра-малих літаючих дронів / роботів - мікро-UAVs - розробники часто звертаються до теми онітології і ентомології. Це досить логічно: ніхто не освоював наземний повітряний простір краще, ніж комахи, а на більшій вагі птахи зацарюють підшкіркою.







Ви можете перерахувати його дуже довго. Ми займаємося формами, пристроями, принципами взаємодії, поведінкові візерунки та багато іншого. Але з яких причин ми ще розглянемо самі майстри природи. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний час і місце вручення квітів, а якщо необхідно, то збережемо сюрприз. Можливо, перехід від запозичених ідей до дружних біосферних технологій дозволить нам зберегти хоча б частину нашого звичного середовища. Наприклад, введення по-справжньому біорозкладної упаковки – це самостійно зробить величезний внесок у світле майбутнє людства.





Джерело: geektimes.ru/company/mailru/blog/252388/