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                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                2016-06-22 12:39泉源:快科技
                导读:大天然“创造”出了林林总总应对倒霉条件的奇妙处理方案,譬如经过粘性来抵挡引力,或应用糖分从长达一个世纪的脱水情况中幸存上去。偶然候,生命零碎乃至间接付与人类迷信家和工程师们以灵感,启示他们研收回了种种新技能。

                历经三十五亿年的深化“研发”,大天然“创造”出了林林总总应对倒霉条件的奇妙处理方案,譬如经过粘性来抵挡引力,或应用糖分从长达一个世纪的脱水情况中幸存上去。偶然候,生命零碎乃至间接付与人类迷信家和工程师们以灵感,启示他们研收回了种种新技能。

                1、牛蒡种子与维可牢

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                1941年,瑞士电气工程师乔治·德·梅斯特拉尔(George de Mestral)从阿尔卑斯山狩猎返来后,发明本人的衣服以及猎犬的皮毛上都粘上了牛蒡毛刺。这种粘附在途经的生物身上的机制,是牛蒡远间隔散收获子的方法。

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                梅斯特拉尔将毛刺放在显微镜下停止察看,发明正是一些复杂的钩子构造,让毛刺粘附在本人的袜子和猎犬皮毛上。这付与了他灵感。梅斯特拉尔用种种资料的钩子和圆环停止了有数次实验,十年之后,终于取得了一种新织物搭扣的专利,这种织物搭扣便是我们如今所知的维可牢(编注:克日常生存中最罕见的尼龙搭扣)。

                2、壁虎足与攀爬技能

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                壁虎抗地心引力的抓握法门在于脚趾上成排的巨大刚毛。这些刚毛可以依托粘性的范德华力依靠在任何外表,范德华力只在微观标准上发扬作用。

                这种吸附方法的劣势在于可逆地强力抓握,并且不需求运用任何粘合剂。比年来,工程师们曾经乐成地运用硅胶模仿出相似的刚毛构造,从而推进了林林总总壁皋比肤模仿技能的呈现。

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳
                受壁虎启示而创造的LEMUR呆板人正紧贴在空间站的外壁上

                在这些技能中,有一项小创造颇为值得一提,它让人类可以在峻峭的玻璃墙壁上攀爬,也可以使呆板人推进本身分量数百倍的物体,或许让机器手在太空中从事修停工作。

                3、鲸鳍与涡轮叶片

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                在波士顿的一家礼物店中,生物学家弗兰克·费什(Frank Fish)留意到一尊座头鲸雕塑的鳍四周有隆起,他以为是艺术家犯的一个错误。这些隆起不是呈现在鳍的后沿,而是顺着前沿延伸。不外现实证明,这位艺术家的察看是准确的。这排疣状脊线可以发生协助鳍在水中划动的巨大漩涡,同时也表明了座头鲸在水中令人惊讶的矫捷性。

                在研讨了这种“结节效应”之后,费什发明为涡轮叶片添加成排的隆起构造会低落拖曳和乐音,并进步其服从。鲸不只启示了涡轮叶片新构型的设计,消费这种涡轮叶片的位于加拿大的企业也因而定名为鲸能公司(Whalepower Corporation)。

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳
                风力涡轮叶片上呈锯齿状的边沿,这种构造的创意源自座头鲸。

                4、鲨鱼皮与减阻涂层

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                遭到鲨鱼皮肤上巨大鳞片的启示,美国宇航局迷信家创造了一种船用减阻涂层。此项技能协助星条旗帜(Stars and Stripes)博得了1987年美洲杯风帆赛的冠军。

                这种涂层的减阻结果是云云乐成,致使于竞赛主理方以为它属于不公道的劣势,并一度制止运用这项技能,但厥后又打消了这一决定。

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳
                涂层上的这些鳞片也会处于不时的活动形态,如许可以制止微生物粘附在船体上,同时增加关于防污处置剂的依赖性。

                5、翠鸟与子弹头列车

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                由于车头后方积累的气压,高速列车在穿过隧道时会发生宏大的轰鸣声。

                上世纪九十年月,日本工程师中津英治(Eiji Nakatsu)发明翠鸟可以高速潜入水中,却不溅起水花。于是他模仿翠鸟喙设计出了新支线子弹头列车,这种设计不只低落了火车的乐音,并且愈加契合氛围动力学原理,在低落能耗的同时还能提拔车速。

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳
                日本地方铁路的新支线子弹头列车抵达东京站,其车头的外形很像翠鸟的喙。

                6、枫树种子与无人机

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                凭仗相似转子的设计,枫树种子会打着转儿从空中失落——经过旋转发生的升力使得它们可以飞行至间隔枫树更远的中央。洛克希德·马丁公司采用这种设计,研制出了一款名为Samarai的单旋翼无人机。这款设计复杂的无人机仅有两个运动部件,因而可以随便地予以小型化。

                美国国防部初级研讨方案局(DARPA)曾经承当了上述小型化义务,他们盼望消费出可以被用于在狭窄空间里停止侦查的无人机。

                7、多足呆板人

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                在荒原山坡不屈坦的空中或火星的坎坷地貌上,“腿”可以“走”到轮子去不了的中央。基于对天然造物和猎豹身材构造的研讨,美国国防部初级研讨方案局创造了一系列的四足呆板人,它们可以在战场上飞奔着运送补给。

                与此同时,美国宇航局也在开辟一种名为ATHLETE的六足呆板人。ATHLETE每条腿的末了都有一个轮子,外地形便当时,它可以转动行进。假如行走进程中遇到妨碍,它就可以收起轮子,灵敏地抬腿跨过妨碍。

                8、蜂巢思想网格

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                无需接就任何指令,蜂巢里的蜜蜂天性地晓得有哪些任务需求做并付诸举动——这源于它们身处蜂巢的地位和四周其他蜜蜂正在做的事。

                美国雷根动力公司就接纳了这种“群逻辑”,来改良电力网络的服从。他们并没有运用可重新定向电力负荷的地方零碎,而是采用了可互相停止无线通讯的当地控制器零碎,能自主判别电能需求被输往的目标地。

                9、“糖衣”疫苗

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳
                漫步类的水熊虫可以在恶劣条件下生活多年,这种才能启示了一种新鲜的活疫苗保管技能的降生。

                漫步类植物是一种生存在水中且生命力极强的八足巨大生物。当处于缺水的情况中,它们会脱水,但与此同时,它们也退化出了可在缺水一百多年之后奇观复生的神奇才能——经过将体内的分子如DNA和卵白质包裹在一种糖内来完成。

                旧金山Biomatrica公司和英格兰Nova Laboratories等多家生物技能公司,都接纳了相似的技能来保管活疫苗,而无需冷冻。这些疫苗经过“紧缩包装”技能被保管在一层通明的糖膜中,它们可在非冷冻条件下继续六个月无效。

                10、白蚁与修建

                源于天然的十大创新技能:一个比一个冷艳

                非洲白昼的气温可高达40℃,夜晚又会降至2℃以下。为了让土丘巢穴坚持在绝对恒定的温度,非洲白蚁退化出了精良的筑巢身手:经过在顶部和正面开凿出连续串的透风孔,为本人的土丘打造出了主动冷却零碎,风可以将地下巢穴的热氛围经过透风孔带出修建体。白蚁们乃至还会依托翻开或封闭通道来控制气流。

                修建师米克·皮尔斯在设计东门中央时就接纳了相似的战略,东门中央是一栋位于津巴布韦都城哈拉雷的办公综合修建。自创白蚁的处理方案,热氛围可从修建物顶端成排的烟囱中排挤,而较冷的氛围则被导向地下。整栋修建没有运用空调就能坚持凉快,相比划一范围的传统修建,它只需求运用非常之一的电能。

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                创新技能
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