Мы сталкиваемся с парадоксальным человеческим любопытством: не желая иметь с животным началом ничего общего, стремясь отдалиться от «дикой» природы, мы всё равно присматриваемся к «несовершенным» с нашей точки зрения существам, перенимаем их формы, структуры, механизмы. Человеческий интерес к «разбиранию» природы со временем оформился в отдельную научную дисциплину — бионику. Это прикладная наука о применении в технике принципов живой природы — организации форм живого, его свойств, функций и структур. Фактически бионические модели подражают природе.
ПОЛЕТЕЛИ?
Классический пример бионики — крылья, которые человек так старательно пытался сконструировать на протяжении нескольких столетий. В истории известны как минимум три крупные попытки, не считая легендарного полёта Икара. Наиболее обстоятельно к полётам подошёл, конечно, итальянский учёный и изобретатель Леонардо да Винчи. Полёт птиц и летучих мышей одновременно завораживал его и интересовал как физическое явление. Уже в 1480-е годы учёный всерьёз увлёкся разработкой летательной машины — орнитоптера. А в 1505 году даже составил «Кодекс о полёте птиц» — сборник принципов полёта пернатых и описаний собственных летательных машин. Поначалу да Винчи, как и другие, пытался создать крылья, приводимые в движение лишь мышечной силой человека. Разуверившись в успехе этой затеи, он стал размышлять о летательном аппарате, к которому человек не был бы непосредственно прикреплён, но мог бы управлять им, сохраняя полную свободу.
ЭФФЕКТ ЛОТОСА
Эффект был открыт немецким ботаником Вильгельмом Бартлоттом в 1977 году. Благодаря микроскопическим выступам на листьях лотос обладает гидрофобными свойствами, это позволяет растению самоочищаться от грязи, грибков и лишней влаги. На базе этого эффекта создаются различные материалы в текстильной промышленности, для производства солнечных панелей и керамической посуды.
МИДИИ И СОСУДЫ
Мидии прикрепляются к твёрдым поверхностям скал и раковинам сородичей благодаря биссусным нитям. Биссус — это волокнистый адгезивный белковый материал, достаточно жёсткий, чтобы удерживать моллюска на месте, но достаточно эластичный, чтобы сгибаться. На его основе группа китайских учёных из Сельскохозяйственного университета Ганьсу разработала биоадгезивный гидрогель, который в перспективе можно будет использовать в качестве кровоостанавливающего материала.
ГОЛОС МОРЯ
Как можно более точное предсказание погоды всегда было актуальной задачей. И биоников, и непричастных к науке интересовало, как же «угадывают» приближение шторма морские животные. Когда обычный барометр ещё не показывает никаких признаков опасности, дельфины уже ищут укрытие за скалами, киты уходят в открытое море, а мелкие ракообразные выходят на берег. Разгадка таланта обитателей вод связана с обнаружением «голоса моря». Красивое название описанному им явлению придумал советский академик Василий Шулейкин. Дело в том, что при приближении бури постепенно нарастают скорость ветра и высота волн, а с ними увеличивается и сила инфразвука, возникающего при обдувании ветром морских волн. Распространяясь со скоростью 1500 м/с, инфразвуковые колебания значительно опережают движение породившего их урагана. Их-то и улавливают морские обитатели при помощи специальных органов. Например, у медузы есть «инфраухо», которое чувствует колебания частотой 8–13 Гц — тот самый инфразвуковой «голос моря».
«Инфраухо» изучили биофизики из МГУ имени М.В. Ломоносова и создали по его принципам автоматический предсказатель бурь. Во включённом аппарате медленно вращается рупор, выискивая штормовые инфразвуки. При их обнаружении он останавливается в том направлении, откуда надвигается шторм. С помощью системы указателей аппарат передаёт на капитанский мостик световой или звуковой сигнал о приближении бури. Кстати, пользу такой аппарат приносит не только на море, но и на суше: с его помощью можно предсказывать губительные для сельскохозяйственных посевов ураганы.
КРЮЧКИ И ПЕТЛИ
Еще один продукт бионики, ставший классическим, — застёжка-липучка. Идея её создания возникла ещё в 1941 году, когда после утренней прогулки швейцарский инженер Жорж де Местраль в очередной раз снимал репейник со своей собаки.
Удивляясь цепкости колючих соцветий, он аккуратно снял их с шерсти животного и поместил под микроскоп. Репейник оказался покрыт сотней крошечных, но цепких крючков, которые мгновенно и прочно «приклеивались» даже к незначительным колтунам на шерсти или микроскопическим ворсинкам на одежде. Тогда Местраль задумался: что, если площадь поверхности липучего шарика будет в несколько раз больше? А если шарик раскатать в дорожку? И в 1955 году инженер запатентовал застёжку-липучку, которая сегодня встречается везде: от школьных рюкзаков до экипировки космонавтов.
ЖИЗНЬ В КИПАРИСЕ
Звукоизоляция на основе структуры перьев совы; клейкий, как паутина, бинт; обшивка для судов, подобная острым чешуйкам акульей кожи, — список современных бионических устройств продолжает расширяться.
К сожалению, не все задумки удаётся воплотить в жизнь. В 1997 году испанские архитекторы создали проект вертикального бионического города- башни Bionic Tower. Согласно проекту, башня должна была достигать 1228 метров высотой и включать 300 этажей, где могли разместиться около 100 000 человек. Конструкция города была вдохновлена строением кроны кипариса, а опорой огромной башни служили особые сваи, «растущие», как и корни этого дерева, не в глубину, а в ширину. Предполагалось, что город-башня будет построен в Шанхае, но пока проект заморожен. Кто знает, может, однажды городской пейзаж украсит небоскрёб-кипарис?
Также вам будет интересна статья: «Можно ли верить Википедии: разбираемся на основе 100% точных данных»
Еще больше интересных фактов о достижениях науки читайте в журнале «ДУМАЙ» (12+): https://dum.ai/?utm_source=dzen1
Наш канал в телеграм: https://t.me/dumai_russia
Мы в ВКонтакте: https://vk.com/dumai_russia
По материалам статьи Даши Вяльцевой, журнал «ДУМАЙ», выпуск №49
