Наверняка наш читатель согласится с тем, что развитие науки и технологий, а также поиск инженерных решений - единственно верный путь к прогрессу человечества. И есть целый раздел науки, занимающийся поиском инженерных решений в окружающей нас природе. Очевидно, что лучшим учителем и источником безмерных знаний выступает сама природа. Мы просто обязаны адаптировать под нужды человечества рабочие механизмы природы, доведённые до совершенства миллионами лет развития.
Бионика - прикладная наука, изучающая жизнь и строение организмов в попытке решить инженерно-технические задачи.
Давайте же постараемся привести несколько примеров удивительных механизмов природы, поддающихся к адаптации под нужды человечества.
Жук-бомбардир
Одно из самых причудливых и поразительных существ на планете. Так называемый профессор по химии, и специалист по химикатам. Обладает удивительным навыком защиты. Способен поражать своих врагов точными ядовитыми выстрелами. Буквально расстреливает своих обидчиков!
Жук вырабатывает перекись водорода и гидрохинон в изолированных ячейках. Если наглый муравей совершит разбойное нападение, эти вещества поступают в отсек-реактор, где смешиваются с ферментами. Ферменты выступают в качестве катализатора, и провоцируют химическую реакцию в результате которой струя ядовитой раскалённой смеси ошпарит нападающего подлеца.
ТТХ:
- Длина жука - до 3 см.
- Температура "напалма" - до 100°С.
- Ёмкость "боеукладки" - до 30 выстрелов.
И вот что поразительно! Защитный механизм жука имеет невероятную схожесть с инженерной технологией построения некоторых воздушно-реактивных механизмов для ракет.
Исследователи подмечают, что дальнейшее изучение технологии жука позволит открыть новые решения в области дизайна устройств для возгорания.
Если интересно: Мат. часть по жуку-бомбардиру читайте в Википедии.
Дятел
Да да, тот самый дятел! Казалось бы, причём тут он. Для начала приглашаем читателя ознакомиться с гифкой ниже.
Комплексная и тонко настроенная система амортизации позволяет дятлу уберечь свои мозги от чудовищных перегрузок в плоть до 12000g. При этом, считается, что человеческий организм не может выдержать и свыше 100-150g.
Не превратить мозги в фарш дятлу помогает пористый череп и пружинящая кость - гиоид, а отсек с жидкостью дополнительно страхует мозги от ударов. С таким набором приспособлений дятел прекрасно гасит опасные для здоровья вибрации.
Любопытно:
- Скорость ударов - 20-25 движ./секунду.
- Количество ударов за день - до 12000 ударов.
Изученные защитные механизмы дятла уже применяются инженерами на практике в изобретении идеальных противоударных контейнеров.
Такая защита может идеально подойти для чёрных ящиков самолётов, укрытий от противобункерных бомб или защиты орбитальных станций от космического мусора.
Умереть, чтобы воскреснуть.
Умри, чтобы воскреснуть - именно с таким девизом живут два самых брутальных представителя живой природы.
- Плаун скальный.
- Тихоходка.
Удивительные биохимические манипуляции данных представителей и дальнейшее их изучение поможет учёным спасти миллионы жизней в малоразвитых странах.
Скальный плаун способен годами переживать засухи и при этом обходиться без воды. Растение в отсутствии воды впадает в спячку и только невнимательный наблюдатель увидит засохший куст травы. Но стоит только пройти дождю, как плаун тут же воскресает и зеленеет.
Микроскопическая тихоходка, в свою очередь, также впадает в спячку. В суровых неблагоприятных условиях запускается механизм гибернации и тихоходка высыхает и скукоживается.
Выживаемость тихоходки:
- Выдерживает нагрев до 100 °С в течении часа.
- Выдерживает дозу радиации в 570 000 бэр. (Смертельная доза для человека всего 500 бэр.)
- Выживает в открытом космосе.
- Выживает в холоде при -271 °С в течении 8 часов.
Секрет живучести этих представителей - в способности впадать в глубокий анабиоз. Вода в их телах заменяется на сахар, выступающий в этом деле как консервант. А функции жизнеобеспечения временно прекращают свою деятельность.
И неожиданно, подобный механизм начали использовать для сохранения вакцин. Дело в том, что в составе вакцин присутствуют живые организмы, не переносящие долгую транспортировку и жаркие тропические условия.
И фармакологические компании начали использовать консервант на основе сахара, благодаря чему затвердевает живой материал в вакцине. Таким образом получается сохранить вакцину и защитить её от неблагоприятных внешних воздействий.
Предложим дорогому читателю завершить погружение в удивительный мир бионики, и попросим поддержать статью, если она Вам понравилась. В скором времени мы подготовим вторую часть удивительных примеров заимствования природных механизмов.
А для тех, кому хочется сиюминутного продолжения предлагаем ознакомиться с материалом популярного блогера Яна Топлеса.
Дополнительно к ознакомлению на нашем канале - статья о важности фундаментальной науки.
Большое спасибо за проведённое с нами время!