Со временем дизайн продукта стал более совершенным; проекты из прошлого часто кажутся более грубыми и менее полезными, чем сегодняшние. По мере того, как наши дизайнерские знания становятся более изощренными, ученые и дизайнеры обращаются к природе и ее множеству элегантных, изощренных адаптаций для руководства в дальнейшем совершенствовании наших знаний. Это использование природы в качестве вдохновения для человеческой технологии называется биомиметикой или биомимикой. Вот 5 примеров технологий, которые мы используем сегодня, которые были вдохновлены природой.
липучка
Одним из старых примеров дизайнера, использующего природу для вдохновения продукта, является липучка. В 1941 году швейцарский инженер Джордж де Местрал наблюдал за структурой заусенцев, после того как обнаружил ряд семенных стручков, прикрепленных к его собаке после прогулки. Он заметил маленькие крючкообразные структуры на поверхности заусенца, которые позволяли ему присоединяться к прохожим. После долгих проб и ошибок, Mestral наконец запатентовал дизайн, который стал дико популярной обуви и одежды застежка, основанная на структуре крюка и петли. Velcro - пример биомимики, прежде чем биомимика даже получила название; использование природы для вдохновения дизайна - давняя тенденция.
Нейронные сети
Нейронные сети обычно относятся к моделям вычислений, которые черпают вдохновение из нейронных связей в мозге. Ученые-компьютерщики создали нейронные сети, создавая отдельные процессоры, выполняя фундаментальные операции, имитируя действие нейронов. Сеть построена соединениями между этими процессорами, почти так же, как нейроны соединяются в мозг. Используя эту модель вычислений, ученые смогли создать адаптируемые и гибкие программы, которые по-разному соединяют различные функции. Большинство приложений нейронных сетей до сих пор были экспериментальными, но были достигнуты многообещающие результаты для задач, требующих изучения и адаптации программ, таких как распознавание и диагностирование форм рака.
силовая установка
Существует ряд примеров, когда инженеры используют природу для руководства эффективными методами движения. Многие ранние примеры людей, пытающихся имитировать полет птиц, встречались с ограниченным успехом. Однако недавние нововведения привели к созданию конструкций, таких как летающий костюм для белок, который позволяет прыжкам с парашютом и базовым прыгунам скользить по горизонтали с невероятной эффективностью. Недавние эксперименты также выявили топливную эффективность в воздушном движении путем размещения самолетов в V-формировании, которое имитирует миграцию птиц.
Воздушные перевозки не являются единственным бенефициаром биомимики, инженеры также использовали водное движение в природе в качестве руководства по проектированию. Компания под названием BioPower Systems разработала систему для использования приливной энергии, используя осциллирующие плавники, вдохновленные эффективным движением крупных рыб, таких как акула и тунца.
Поверхности
Естественный отбор часто формирует поверхности организмов интересными способами, чтобы адаптировать их к окружающей среде, в которой они проживают. Дизайнеры взяли на себя эти адаптации и находят новое применение для них. Было установлено, что растения Лотоса очень адаптированы к водной среде. Их листья имеют восковое покрытие, которое отталкивает воду, а цветки имеют микроскопические чешуйчатые структуры, которые предотвращают прилипание грязи и пыли. Ряд дизайнеров используют «самоочищающиеся» свойства лотоса для создания прочных продуктов. Одна из компаний использовала эти свойства для создания краски с микроскопически текстурированной поверхностью, которая поможет отразить грязь снаружи зданий.
Нанотехнологии
Нанотехнология относится к проектированию и созданию объектов в атомном или молекулярном масштабе. Поскольку люди не действуют в этих масштабах, мы часто смотрели на природу для руководства о том, как строить вещи в этом крошечном мире. Вирус табачной мозаики (TMV) представляет собой крошечную трубчатую частицу, которая использовалась в качестве строительного блока для создания больших нанотрубок и материалов типа волокна. Вирусы имеют устойчивые структуры и часто выдерживают широкий диапазон значений pH и температуры. Нанопроволоки и нанотрубки, построенные на проектах вирусов, потенциально могут служить системами доставки лекарств, которые могут выдерживать экстремальные условия.
