Британски архитекта Мицхаел Павлин сматра природу „каталогом производа“, од којих су сви, објашњава он у ТЕД Талк-у, „имали користи од периода истраживања и развоја од 3, 8 милијарди година“.
„С обзиром на тај ниво улагања“, наставља он, „има смисла користити.“
Иако се нова технологија понекад може осећати чудно, у почетку готово светски, будућност иновација заправо укључује истраживаче да боље разумеју природни свет око нас. И изумитељи се баве, све више и више прихватајући биомимикрију, или процес дизајнирања производа тако да функционишу као што то чине животиње и биљке након еволуције еволуције. Од мантис козица до пчелињих кљуна, инжењери не остављају камен преокренутим када је ријеч о инспирацији.
Ево пет недавних открића у свету природе која би једног дана могла да доведу до нових изума.
Мантисове козице имају супер тврд оклоп израђен од микроструктуре отпорне на ударце.
Мантисове козице су фејст мали врагови који не одустају од свађе - чак ни својом врстом. Невероватно је да две козице од мантиса могу угасити и после тога остати нетакнуте. То је зато што су крути борци прекривени супер јаким оклопом низ леђа. Оклоп, назван телсони, изгледа и дјелује попут оклопа, преклапајући се док се спуштају низ рак.
Истраживачи са Калифорнијског Универзитета у Риверсидеу проучавали су структуру и механику ових телсона и открили да је кључ њихове чврстине изгледа спирални скеле испод сваког штита. У недавној студији у часопису Адванцед Фунцтионал Материалс, инжењери и њихове колеге објашњавају да хеликоидна структура спречава раст пукотина и омекшава утицај јаког ударца. Позната је слична искривљена архитектура у канџи шкампи, која се користи за ударање било каквих претњи њеној територији. Козице су јасно развиле савршен оклоп.
Једног дана можемо видети овакву микроструктуру отпорну на ударце, коју су истраживачи патентирали 2016. године, у спортској опреми, оклопу за полицију и војску, беспилотним летелицама, сечивима ветротурбина, ваздухопловним материјалима, аутомобилима, војним возилима, авионима, хеликоптерима, бицикли и морски бродови. У основи, Давид Кисаилус, професор хемијског и еколошког инжењерства на Калифорнијском универзитету у Риверсидеу и аутор студије, објашњава у е-поруци часопису Смитхсониан, "Било где је смањена тежина критична, али су потребни жилавост и снага."
Кисаилус мисли да ће у догледно време тај налаз имати највећи утицај на спортску робу, јер је време за пласирање производа попут кацига и штитника за поткољенице краће него што је то случај са комерцијалним авионима. Истраживачи су направили прототип кацигу за грађевинску употребу и за фудбал. Али, додаје Кисаилус, „дугорочно мислим да ће већи, глобални утицај имати на транспорт, јер ће смањена тежина и већа снага смањити потрошњу горива и емисију“.
Сјеме маслачака открива новооткривени облик природног лета.
Облик лета који раније није виђен откривен је у студији маслачака. (Цатхал Цумминс) Начин на који сјеменке маслачка без напора лебде на вјетру, хватајући блиставу сунчеву свјетлост док падају на земљу, има одређену поједностављиву љепоту коју би било тешко свладати. Али, како су истраживачи открили прошле јесени, невидљиви пут који њени деликатни украшени падобран оставља иза себе је још чудеснији - и проучавање истог могло би довести до стварно цоол напретка у летењу беспилотних летелица и праћењу загађења ваздуха.
Истраживачи су знали да је механизам који тако лако наноси семе његова деликатна круна слоноваче слоноваче, која наликује метли за чишћење димњака. Они једноставно нису били сигурни како тачно делује падобран с обзиром на то да се сноп маслачака углавном састоји од празног простора. Тако су научници са Универзитета у Единбургху направили ветро тунел како би тестирали семе и тиме учинили откривање „нове класе течног понашања“, извештава Јамес Горман за Нев Иорк Тимес . Зрак тече кроз влакна и иза себе оставља завојити траг зрака или оно што се назива издвојени вртложни прстен. Прстен повећава повлачење семена, стварајући лет четири пута ефикаснији од оног на класичном падобрану.
Истраживачи, који су објаснили налаз у студији објављеној у часопису Натуре, надају се да инспирише инжењере да измисле сићушне самоходне беспилотне летелице којима би за лет било потребно мало или мало енергије.
„Сноп чекиња надахнутих маслачком може се користити за лебдјење у ваздуху, носећи нешто попут камера или сензора, уместо семенки“, каже Наоми Накаиама, биолог са Универзитета у Единбургху и аутор студије, у имејл поруку Смитхсониан-у . "Као и маслачак, они би могли дуго да остану на води, способни су да прате и бележе квалитет ваздуха, смер ветра или брзину, а можда и неке људске активности, а да људи не примете да су около, јер су тако малени."
Мако морски пси су брзи због своје флексибилне ваге.
Ово је фотографија кратких вага морских паса макоа, чија свака дужина износи око 0, 2 милиметра. Предњи ред вага је ручно начеткан до њиховог максималног угла од око 50 степени. (Пхил Мотта на Универзитету Јужна Флорида) Мако морски пси су брзи, зато их понекад називају морским гепарде. Могу достићи брзину од 70 до 80 миља на сат. Али како доћи тако брзо? Одговор лежи у ситним љускицама на боку и пераји. Али тачно како њихова глатка кожа помаже њиховој брзини од посебног је интереса за ваздухопловне инжењере, финансирањем Боеинга и Војске САД, који желе да дизајнирају нови материјал како би умањили вучу и повећали окретност авиона, наводи се у саопштењу америчког физичког друштва .
Флексибилне ваге на боку и пераји мако-морских паса дугачке су само петину милиметра. Ако бисте морског пса љубили као мачку, од главе до репа ( Напомена уредника: Не саветујемо ово ), његове би ваге биле глатке. Али ако бисте покренули руку у супротном смеру, кожа би се осећала више као папирни папир, с тим да би се вага савила уназад до максималног угла од 50 степени, овисно о локацији тела, а најфлексибилнија вага иза шкрге. Према саопштењу за штампу, флексибилност ваге одржава проток напред близу коже, спречавајући оно што се назива „одвајање протока“.
Одвајање протока је такође непријатељ број један када је реч о авионима. Концепт се лако демонстрира избацивањем ваше руке кроз покретни прозор аутомобила дланом окренутим према ветру. Длан вам је под већим притиском од леђа, па вам се рука гура уназад. То се догађа зато што се проток ваздуха одваја око ваших руку стварајући подручје ниског притиска или се буди иза руке. Међутим, раздвајање тока се и даље може догодити на пространијем телу попут морског пса. Ту се налазе ваге: помажу у контроли протока, смањујући вучу и пуштајући животиње да брже пливају и са већом маневрирањем.
„Нагађамо да бисмо у неком тренутку могли да направимо траку која би се могла стратешки применити на површинама авиона, попут сечива ротора хеликоптера, крила или на одређеним локацијама на трупу где се одвија раздвајање тока и узрокује повећање вучења или смањење перформанси или Маневрирање “, каже Ами Ланг, инжењерка ваздухопловства на Универзитету у Алабами, која је у е-поруци Смитхсониан- у представила рад на Марш састанку америчког физичког друштва у Бостону.
Ланг је добила патент 2014. године за који каже да је „заснован на раним концептима о начину функционисања коже ајкуле и како то можемо применити на инжењерској површини.“ Она и њен тим праве 3Д штампане моделе коже мако ајкула и наде да бисте добили више резултата тестирањем у тунелима ветра и воде у наредној години. „Надамо се да ћемо у сарадњи са индустријом поднијети ажурирани патент јер је површина створена од људи направљена за стварне примјене“, додаје она.
Пчеле комбинују уље из ражња и цвећа како би направиле лепак.
Медоносне пчеле лете од цвета до цвета сакупљајући полен и одлаже их на своје тело да би се вратиле у кошницу. Али шта ако се изненада изненади летњи кишни туш? Никада се не бојте, пчеле имају решење за то: лепљиву кашу својих бања и уља из цветова која пелуд претвара у пелете отпорне на воду. Наука која стоји иза ове гооеи комбинације може чак надахнути високотехнолошке лепкове који се залепе кад желите, али и отпустити када је то потребно.
„Желели смо да знамо да ли полен може остати тако чврсто везан на задњим ногама пчеле, како пчеле успевају да га уклоне када се врате у кошницу“, рекао је Царсон Мередитх, инжењер из Георгиа Тецх-а и водећи аутор књиге студија објављена у марту Натуре Цоммуницатионс, у саопћењу за јавност.
У суштини функционира овако: Пчелињи пљусак је мало лепљив за почетак због нектара који пију. Изљев покрива полен кад га пчеле сакупљају. Тада уља из цветова премазују куглу од пљувачке полена. Ова техника наношења слојева је савршена боја за одбацивање непредвиђене влаге.
"Делује слично слоју уља за кухање који прекрива базен сирупа", рекла је Мередитх у саопштењу. „Уље раздваја сируп од ваздуха и знатно успорава сушење.“
Брзина је такође кључни фактор како се чини. То се своди на оно што се назива одговором осетљивим на брзину, што значи „што брже сила покушава да га уклони, то ће се више одупријети“, наводи се у саопштењу за јавност. Када пчеле користе координиране, споре покрете задњим ногама за уклањање полена, оне се лако одвајају. Али ако се киша која пада пада судара с једном од куглица, она се интензивније лепи.
Примене оваквог лепка се увелике разликују. Мередитх у е-поруци за часопис Смитхсониан објашњава да би биоинспирирани лепак успевао у областима где чврстоћа није главни приоритет, али „где адхезија мора бити прилагођена, прилагодљива, реагујући на подражаје или повезана са другим својствима као што су јестивост, биокомпатибилност или отпорност на влагу. “
Сарађује са медицинским и козметичким компанијама. (Ако сте се икада нашли да уклоните тврдоглави водоотпорни шминк, разумете захтев за решењем.) „У овим пољима често се жели лепљење које може да држи површине заједно под одређеним околностима, али након тога се може ослободити на захтев или када одређено стање (брзина, сила, влага) је прекорачено “, објашњава он. „То укључује способност преношења ситних честица са једног места на друго, као што је то случај са наношењем шминке или достављањем лека одређеном ткиву у телу.“
То није све: ти пеленски пелети су природно јестиви, па би се могли користити и у храни, можда за „украсне предмете на торти или десерту или за лепљење честица које садрже адитиве за храну за укус, хранљиве материје, конзервансе, боју итд. ", Објашњава Мередитх.
Мачке су стручни орези због шупљих папила на својим језицима.
(Елке Сцхроедер / ЕиеЕм / Гетти Имагес) Мачке проводе прилично значајну количину свог времена лижући себе. Испада да се њихов језик развио за врхунску негу ефикасности - и заправо нам може помоћи да направимо боље четкице за косу или чак надахнемо напредак меке роботике и нових врста средстава за чишћење.
Мачји језик с класичним брусним папиром прекривен је кутним шиљцима названим папиле, који су направљени од кератина или исте тврде ствари наших ноктију. То је део језика који су истраживачи са Џорџијског технолошког института били заинтересовани да проуче како би сазнали како тачно дистрибуира влагу кроз мачје крзно.
Испада да папиле заправо нису шиљасте или су у облику стошца као што су била постављена прошла истраживања. Уместо тога, како инжењери Георгиа Институте оф Тецхнологи описују у студији у Зборнику Националне академије наука, у облику су жлица са два шупља краја. Овај облик ствара површинску напетост која закључава капљице слине док не дође време за чишћење, открио је тим. А ти језици могу задржати пуно течности. Када је тим на тест ставио мачје језике - донирао их је након смрти, открили су да свака папило може садржати око 4, 1 миклоритара воде, али преко језика који је довољан да се дистрибуира око петине шоље воде кроз крзно животиње дневно, преноси Натионал Геограпхиц .
Папуле такође нападају чвор из четири различита смера - савршен за ефикасно раздвајање. Истраживачи су чак створили четку за неговање језика (ТИГР) користећи 3Д моделе мачјих језика. Поднијели су захтев за патент четкице, који би могао да се користи за примену лекова или за дистрибуцију преосталих шампона и балзама у крзну кућних љубимаца за смањење алергена.
А тим предвиђа и друге апликације. „Јединствени облик кичме може се имплементирати у меку роботику да би се помогло при пријањању - претходна истраживања показала су да се микро-кукице одлично сналазе у порозним, чврстим површинама“, каже Алекис Ноел, инжењер истраживања у Георгиа Тецх Ресеарцх Институте и аутор студије, у е-поруци. Можда је чак и нов начин наношења маскаре, додаје она.
