Tutkijat etsivät luontoa ratkaisemaan tekniset ongelmat
Ajan myötä tuotesuunnittelu on entistä tarkempaa; mallit menneisyydestä näyttävät usein karkeammalta ja vähemmän hyödyllisiltä kuin tänään. Suunnittelun tietomme kehittyneempää, tutkijat ja suunnittelijat ovat etsineet luonnetta ja sen moninaisia tyylikkäitä ja hienostuneita sopeutumista opastukseen tiedon lisäämisessä. Tätä luonnon käyttöä inspiraationa inhimilliselle teknologialle kutsutaan Biomimetikseksi tai Biomimicryksi. Tässä on 5 esimerkkiä tekniikoista, joita käytämme tänään, jotka ovat innoittamana luonteeltaan.
tarranauha
Yksi vanhimmista esimerkkeistä suunnittelijasta, joka käyttää luonnetta tuotteen inspiraationa, on tarranauhalla. Vuonna 1941 sveitsiläinen insinööri George de Mestral huomasi haavan rakenteen, kun hän löysi koiransa jälkeen useita siemenkasveja kävelyn jälkeen. Hän huomasi, että pienet koukun kaltaiset rakenteet puun pinnalla antoivat sen kiinnittyvän ohikulkijoille. Monien kokeiden ja virheiden jälkeen de Mestral lopulta patentoi muotoilun, josta tuli koukku- ja silmukkarakenteeseen perustuva erittäin suosittu kengän- ja vaatetuskiinnike. Velcro on esimerkki biomyriksi ennen kuin biomimyrkyllä oli jopa nimi; Luonnonmukainen muotoiluinspiraatio on pitkäaikainen trendi.
Neuraaliset verkot
Neuraaliverkot viittaavat yleensä tietotekniikan malleihin, jotka innoittavat aivojen hermosolujen liitoksista. Tietojenkäsittelytieteilijät ovat rakentaneet neuroverkkoja luomalla yksittäisiä prosessointiyksiköitä, suorittaen perustoimintoja, jotka jäljittelevät neuronien toimintaa. Verkko rakentuu näiden prosessointiyksiköiden välisillä yhteyksillä, paljon samalla tavalla kuin neuronit yhdistyvät aivoihin. Tämän laskentamallin avulla tiedemiehet ovat kyenneet luomaan erittäin mukautuvia ja joustavia ohjelmia, jotka yhdistävät eri tavoin erilaisia toimintoja. Suurin osa hermoverkkojen sovelluksista on tähän mennessä kokeiltu, mutta lupaavia tuloksia on saavutettu tehtävissä, jotka edellyttävät oppimisen ja sopeuttamisen ohjelmia, kuten syövän muodon tunnistamisessa ja diagnosoinnissa.
työntövoima
On olemassa useita esimerkkejä insinööreistä, jotka käyttävät luontoa ohjaamaan tehokkaita työntömenetelmiä. Monet ennenaikaiset esimerkit ihmisistä, jotka yrittävät jäljitellä lintuilua, saivat rajoitetun menestyksen. Viimeaikaiset innovaatiot ovat kuitenkin tuottaneet malleja kuten lentävä orava puku, joka sallii skydivers ja base hyppyjä liukumaan vaakatasossa uskomaton tehokkuus. Viimeaikaiset kokeet ovat myös paljastaneet polttoainetehokkuuden lentomatkalla järjestämällä lentokoneita V-muodostumiseen, joka jäljittelee lintujen muuttumista.
Ilmakuljetukset eivät ole ainoa biomyrkkyyrityksen edunsaaja, mutta insinöörit ovat myös käyttäneet vetyvoimalaitteita luonnossa suunnittelun ohjauksena. BioPower Systems -yhtiö on kehittänyt järjestelmän, jolla pyritään hyödyntämään vuorovesivoimaa käyttämällä suurikokoisten kalojen, kuten haiden ja tonnikalojen tehokasta propulsioa, innoittamia heilahteluja.
pinnat
Luonnollinen valinta usein muodostaa organismien pinnat mielenkiintoisella tavalla sopeutumaan ympäristöön, jossa ne sijaitsevat. Suunnittelijat ovat ottaneet nämä mukautukset ja etsivät uusia käyttötapoja. Lotus-kasvien on todettu olevan hyvin mukautettuja vesiympäristöön. Niiden lehdet ovat vahamaista päällystettä, joka hylkii vettä ja kukilla on mikroskooppiset hilseilevät rakenteet, jotka estävät likaa ja pölyä kiinni. Useat suunnittelijat käyttävät lotuksen "itsepuhdistuvien" ominaisuuksia kestävien tuotteiden aikaansaamiseksi. Yksi yritys on käyttänyt näitä ominaisuuksia luomaan maalia mikroskooppisesti kuvioidulla pinnalla, joka auttaa torjumaan likaa rakennusten ulkopuolelta.
nanoteknologia
Nanoteknologia tarkoittaa atomien tai molekyylien mittakaavan objektien suunnittelua ja luomista. Koska ihmiset eivät toimi näissä asteikoissa, olemme usein luontoa opastaneet siitä, miten rakentaa asioita tässä pienessä maailmassa. Tupakan mosaiikkivirus (TMV) on pieni putkimaista hiukkasia, jota on käytetty rakennusaineena suurempien nanoputkien ja kuitutyyppisten materiaalien tuottamiseksi. Viruksilla on joustavat rakenteet, ja ne voivat usein kestää suuria pH- ja lämpötila-alueita. Nanowires ja nanotubes, jotka on rakennettu virusmalleihin, voivat mahdollisesti toimia lääkeaineiden jakelujärjestelminä, jotka kestävät äärimmäisiä ympäristöjä.