[多圖]盤點七大「生物仿生」技術 | 陽光歷史

 

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[多圖]盤點七大「生物仿生」技術

2014年12月24日 歷史排行榜 暫無評論 閱讀 395 次

    據國外媒體報道,科學家所謂的「生物仿生」意思是靈感源自自然的人工設計。在自然進化過程中,已經形成特殊的生物鏈,可以讓萬事萬物在其中生存繁衍。下面介紹七種驚人的源自自然的「生物仿生」技術:


 



 


鯊魚皮和泳衣


  從電子顯微鏡下看,鯊魚皮是由稱為「皮質鱗突」(dermal denticles)的無數重疊的鱗片組成。這些鱗突在長度方向有凹槽,可以調整水在其表面的流動。這些凹槽同時可阻止漩渦或者是湍流漩渦的形成。此外,粗糙的外形還以阻止藻類等的在其身上寄生。


  科學家已經在泳衣設計中(現在已經在重大的比賽中禁用)和船的底部設計中利用了「皮質鱗突」的特點。同時,科學家還利用這種特點開發出需要阻止細菌生長的醫療技術。


 



 


白蟻巢穴和辦公樓


  白蟻巢穴看起來雖然另類,但是非常適合居住。當外界溫度在30到100華氏度範圍變化時,白蟻巢穴內溫度處於一個舒適的溫度,為87華氏度(這個溫度是針對白蟻來說的。)


  津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建築師米克·皮爾斯(Mick Pearce)研究了白蟻巢穴涼爽的「煙囪」和「隧道」。皮爾斯將白蟻巢穴的建築理念用於33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建築上,使得建築比一般的建築更涼爽,而且比一般的建築節能90%。建築物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣,可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天,樓板也可以保持涼爽,從而減少了空調的使用時間。


 



 


芒刺和維可牢


  維可牢(一種尼龍剌粘搭鏈)是「生物仿生」的典型例子。瑞士工程師喬治·德·梅斯特拉爾(George de Mestral )在1941年發明了維可牢。芒刺尾部的細小的小勾激發了梅斯特拉爾的靈感。


 



 


鯨魚和渦輪


  生物進化讓鯨魚能夠在數百英尺處潛水幾個小時。它們能夠獵食肉眼看不到的小型動物來維持其龐大的身材,並通過鰭和尾部來提高其運動能力。


  2004年,美國杜克大學、西切斯特大學和美國海軍大學的科學家研究發現,鯨魚鰭表面的隆起可以減少32%的阻力。諸如Whale Power的公司利用這個理念,發明了風力發動機渦輪葉片,大大的提高了渦輪機的效率。其它公司利用這個理念發明了風扇、飛機機翼和螺旋槳。


 



 


鳥群和噴氣式飛機


  鳥兒採用V型飛行模式,可以增加70%的飛行距離。科學家研究發現,當鳥群採用熟悉的V形飛行時,第一隻鳥兒拍動翅膀時,可以產生上升的氣流,並為後面的鳥兒所用,從而可以增加飛行距離達70%。斯坦福大學的一組研究人員認為客運航空飛機採用同樣的策略,比單獨飛行減少15%的燃油量。


 



 


蓮花和塗料


  蓮花有點像旱地裡的鯊魚皮。蓮花的微粗糙表面可以驅除掉表面的灰塵和污垢,從而保持花瓣乾淨漂亮。如果在顯微鏡下觀看蓮花,可以看到大量的釘狀突起,這些突起可以用來抵禦灰塵。


  德國Ispo公司花費了四年時間來研究此現象,並開發出具有相似性質的塗料。具有微粗糙表面的塗料可以自動去除灰塵和污垢,從而不用洗刷外牆。


 



 


臭蟲和水收集


  沙漠甲蟲Stenocara是收集水的專家。這種甲蟲由於具有獨特的外殼,可以生活在惡劣和乾燥的沙漠環境中。在Stenocara的背部有小而平整的隆起,可以充當冷凝水的收集站。甲蟲的整個背部覆蓋著光滑的蠟狀物,收集的冷凝水可以從背部流入甲蟲的口裡。


  麻省理工學院的研究人員從甲蟲身上獲得靈感,他們已經製作出可以更加有效的從空氣中收集水分的材料。世界上大約有22個國家在從空氣中收集水,因此,這一發明將在收集水技術方面產生重大的影響。


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