A tudósok kerestek a természetre, hogy megoldják a technikai problémákat
Idővel a terméktervezés kifinomultabbá vált; a múltbeli tervek gyakran csúnyábbnak és kevésbé hasznosnak tűnnek, mint a maiaké. Mivel a tervezési ismereteink kifinomultabbá válnak, a tudósok és a tervezők a természetet és sok elegáns, kifinomult adaptációját tekintették iránymutatásul a tudásunk finomításában. Ez a természetfelhasználás az emberi technológia inspirációjának nevezzük a biomimetikát vagy a biomimetikát. Íme 5 példa a mai technológiákra, amelyeket a természet ihlette.
tépőzáras
A természettel inspiráló természettudós egyik régi példája a tépőzár. 1941-ben a svájci mérnök, George de Mestral megfigyelte a barázdák szerkezetét, miután meglátta a kutyájához tartozó vetőmaghéjakat egy séta után. Észrevette a kis horogszerû struktúrákat a szikla felszínén, amely lehetõvé tette, hogy csatlakozzon a járókelőhöz. Sok próbálkozás és hiba után de Mestral végül szabadalmaztatta a horgot és hurokszerkezetet alapul véve a vadonatúj cipő- és ruházati rögzítőszerkezetet. A tépőzár a biomimetikum egyik példája, még mielőtt a biomimetikának neve lenne; a természet a design-inspiráció számára egy hosszú távú trend.
Neurális hálózatok
A neurális hálózatok általában a számítástechnikai modellekre utalnak, amelyek az agy idegi kapcsolatairól inspirálnak. A számítógépes tudósok neurális hálózatokat építettek ki egyedi feldolgozó egységek létrehozásával, amelyek alapvető műveleteket hajtanak végre, és utánozzák a neuronok működését. A hálózatot a feldolgozó egységek közötti kapcsolatok építik fel, nagyjából ugyanúgy, ahogyan a neuronok összekapcsolódnak az agyban. A számítástechnikai modell alkalmazásával a tudósok képesek voltak rendkívül alkalmazkodóképes és rugalmas programokat létrehozni, amelyek különféle módon képesek különböző funkciókat ellátni. A neurális hálózatok alkalmazásainak legnagyobb része eddig kísérleti jellegű volt, de ígéretes eredményeket értek el azoknál a feladatoknál, amelyek programokat igényelnek és adaptálnak, például a rákformák felismerésében és diagnosztizálásában.
Meghajtás
Számos olyan példa van a mérnökökre, akik a természet használatával útmutatást nyújtanak a hatékony propulziós módszerekkel kapcsolatban. A madárrepülés utánozni próbáló emberek korai példái korlátozott sikerrel jártak. Azonban a legújabb innovációk olyan terveket eredményeztek, mint a repülő mókus öltöny, amely lehetővé teszi, hogy a jégkorongok és a base jumpers vízszintesen csúsztassanak hihetetlen hatékonysággal. A legutóbbi kísérletekben a légi közlekedés üzemanyag-hatékonyságát is fedezték fel oly módon, hogy repülőgépeket alakítottak ki egy V-formációban, amely utánozza a madárvándorlást.
A légi utazás nem a biomimicry egyedüli kedvezményezettje, a mérnökök a vízvezetékeket természetesen tervezési útmutatásként is használják. A BioPower Systems nevű vállalat kifejlesztett egy olyan rendszert, amely a nagy halak, például a cápák és a tonhalak hatékony meghajtására inspiráló oszcilláló peremeket alkalmaz.
felületek
A természetes szelekció gyakran formálja a szervezetek felületét érdekes módokon ahhoz, hogy alkalmazkodni tudjon a környezethez, ahol lakik. A tervezők felvetették ezeket az átalakításokat, és új célokat találnak rájuk. A lótusz növények a vízi környezethez igazodtak. A levelek viaszos bevonata van, amely taszítja a vizet, és a virágok mikroszkopikus, pikkelyes szerkezetekkel vannak ellátva, amelyek megakadályozzák a szennyeződés és a por tapadását. Számos tervező használja a lótusz "öntisztító" tulajdonságait, hogy tartós termékeket hozzon létre. Egy vállalat ezeket a tulajdonságokat használta egy olyan mikroszkopikusan texturált felületű festék létrehozására, amely segít az épületek kívülről történő szennyeződésének visszaszorításában.
nanotechnológia
A nanotechnológia atomos vagy molekuláris méretű tárgyak tervezésére és létrehozására utal. Mivel az emberek nem működnek ezeken a mérlegeken, gyakran kerestük a természetnek útmutatást arra vonatkozóan, hogy hogyan építsünk be dolgokat ebben a kisvilágban. A dohánymozaik vírus (TMV) egy apró, csőszerű részecske, amelyet építőelemként használtak nagyobb nanocsövek és szálas anyagok előállítására. A vírusok rugalmas szerkezetűek és gyakran ellenállnak a pH és a hőmérséklet széles tartományának. A vírusra épített nanorendszerek és nanocsövek potenciálisan kábítószer-szállító rendszerekként szolgálhatnak, amelyek ellenállnak a szélsőséges környezeteknek.