Существует много изобретений, которые люди открыли, изучая животных. Представляю вам самые интересные технологии, которые удалось создать благодаря природе. Кстати, «бионика или биомиметика» – это когда человек заимствует у природы различные технологии и использует их для создания чего-то нового. Интересно? Тогда давайте разбираться вместе.
8 технологий, которые человек подглядел у природы
Бионика и биомиметика – это науки, которые граничат с биологией и техникой. Инженерные мысли приходят после того, как тщательно исследуются жизнедеятельность живых организмов. Ведь человек всегда мечтал летать как птицы, плавать как рыбы и всегда пытался подражать природе, беря от неё самое лучшее!
1. Кожа акулы – плавательные костюмы
Оказывается, кожа акулы не плоская! Она покрыта многочисленными чешуйками под названием «кожные зубики». Благодаря им во время плавания не формируются водовороты и от этого акула плывет быстрее.
Эту особенность акульей кожи внимательно изучили и стали делать плавательные костюмы для Олимпиад. Таким образом скорость пловцов увеличивалась.
2. Земляные черви – буровые машины
Строение дождевого червя и возможность поедать землю, выпуская ее через задний проход не прерывая движения, позволило создать буровую тоннелепроходческую машину. Это ли не прекрасный пример бионики?
Например, в России при прокладке метро используют тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК), где буровой машиной является «Марина» диаметром 6 метров.
3. Плавник кита Горбача – лопасти турбины
Ученые внимательно наблюдали за многотонными горбатыми китами (в 30-40 тонн), чтобы понять, благодаря чему он может достигать приличной скорости (до 27 км/час). И выяснили, что огромную роль в этом играет особое строение плавников – бугорки с зазубринами по краям.
Лопасти турбин самолетов сделали по подобию плавников кита Горбача – добавили бугорки с зазубринами по краям. После этого у самолетов увеличилась мощность, уменьшилось сопротивление воздуха и значительно снизился уровень шума.
Точно такие же бугорки были нанесены на лопасти ветряных мельниц (например, лопасти ветряков Whale Power имеют такие зазубрины), которые сразу же стали работать легче и тише.
4. Клюв птицы – нос сверхскоростных поездов
Когда впервые были созданы сверхскоростные пассажирские поезда, то при выезде из тоннеля пассажиры слышали очень резкий и громкий звук, похожий на взрыв. Люди отмечали, что всю дальнейшую поездку чувствовали себя напряженными, не понимая, что взорвалось. А если тоннелей несколько? Бедные пассажиры, тут и до инфаркта недалеко.
Орнитолог Ейджи Накатсу (Eiji Nakatsu) внес свой вклад в решение данной проблемы. Он указал на то, что когда птицы (он изучал тогда птиц семейства зимородковых) ныряют с большой высоты в воду, то благодаря строению их клюва, на воде практически нет кругов. Острый плоский клюв буквально разрезает воду.
Теперь у всех сверхскоростных пассажирских поездов – длинные заостренные носы. Благодаря этому, поезд на бешенной скорости выезжает из тоннелей практически бесшумно.
5. Хобот слона – роботизированная рука
Вот еще один из удачных примеров бионики, который полностью скопирован с природы – способность слона не только двигать в любом направлении свой хобот, но и хватать им даже очень мелкие предметы. Ученные тщательно исследовали движение хобота и на его основе сделали роботизированную руку.
Пластиковые трубки стали позвоночником, а их размеры менялись благодаря давлению сжатого воздуха. На конце трубок были прикреплены хватательные элементы «пальцы».
6. Стук дятла – поглощающие удары аппараты
Всем известно, что дятел долбит кору деревьев своим клювом с огромной скоростью и силой. Но при этом всего 0,3 % энергии от общих ударных нагрузок приходится на мозг птицы, а 99,7% этой энергии распределяется по всему телу.
Это стало возможным благодаря специальным поглощающим энергию удара механизмам, которые находятся в голове у дятла. Создав такие же механизмы, люди смогли создать аппарат, защищающий черный ящик от разрушения, если самолет попадет в аварию.
Да, черный ящик совсем не черный и совсем не ящик, но именно в нем содержаться ценнейшие показания всех бортовых приборов и разговоры экипажа, по которым после аварии восстанавливают события этого полета.
7. Движения осьминогов – реактивное движение ракеты
Осьминоги плавают не как рыбы плавно, у них реактивные скачкообразные движения. Такой способ передвижения широко известен у морских обитателей (кальмаров, медуз, каракатиц, морских гребешков и т.д.). И именно реактивной способ передвижения в природе стал прототипом движения ракеты.
Осьминог всасывает воду в специальную камеру (жаберную полость). Потом, при помощи сокращения мышц с силой выталкивает ее через воронку, и таким образом продвигается вперед скачками. Точно также и в ракете используется сила выталкивания газов.
Главная особенность реактивного движения в природе – это возможность без какого-либо взаимодействия с внешними телами самостоятельно двигаться только при помощи собственных сил. Т.е. им не нужно отталкиваться от дна или другой поверхности чтобы двигаться, они сами создают реактивную силу, толкающее их тело!
8. Колючие растения – застежки «липучки»
Еще один восхитительный пример бионики или биомиметики – практически полностью скопированные с репейника крючки-зацепки.
Застежка «липучка» (лента Velcro: бархат + крючок) – это текстильная застежка, сделанная из двух лент одного размера. На одной ленте находятся микропетельки, а на другой микрокрючочки. Эти крючочки цепляются за петельки и крепко соединяют ленты между собой.
Кстати, на российском сегменте Международной космической станции, стены обклеены лентой с микропетлями, а на все инструменты прилеплена с помощью клея лента с крючками. Всё гениальное – просто!
Вместо заключения
Мы сегодня познакомились с 8-мью современными технологиями, которые люди подглядели у природы. Но таких технологий очень много и появились они довольно давно (например, самолеты Леонардо да Винчи с махающими крыльями, тараны Древней Греции с головами баранов или пинцеты наподобие клюва).
Вот яркие примеры бионики: обучение дронов на основе движений птиц при мурмурации:
Квадрокоптеру сделали крылья как у белки-летяги:
Этому подводному дрону приделали хвост тунца:
А здесь наше зрение обманывает нас:
Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне, как автору! Пишите комментарии – это возможность поспорить и найти истину.