Oamenii de știință caută natura să rezolve problemele tehnice
În timp, design-ul produsului a devenit mai rafinat; desenele din trecut par adesea mai crud și mai puțin utile decât cele de azi. Pe măsură ce cunoștințele noastre de proiectare devin tot mai sofisticate, oamenii de știință și designerii au privit natura și multitudinea de adaptări elegante, sofisticate, pentru îndrumare în perfecționarea cunoștințelor noastre în continuare. Această utilizare a naturii ca inspirație pentru tehnologia umană se numește Biomimetics sau Biomimicry. Iată cinci exemple de tehnologii pe care le folosim astăzi, care au fost inspirate de natură.
Velcro
Unul dintre exemplele mai vechi ale unui designer care folosește natura pentru inspirația produsului este Velcro. În 1941, inginerul elvețian George de Mestral a observat structura bavurilor, după ce a găsit o serie de păstăi de semințe atașate câinelui său după o plimbare. A observat structurile mici, asemănătoare cârligelor, pe suprafața burrului, care i-au permis să se atașeze trecătorilor. După multă încercare și eroare, de Mestral a brevetat în sfârșit designul care a devenit un accesoriu extrem de popular pentru încălțăminte și îmbrăcăminte, bazat pe structura cârligului și buclă. Velcro este un exemplu de biomimicrie înainte ca biomimicria să aibă chiar și un nume; folosirea naturii pentru inspirația de design este o tendință de lungă durată.
Rețelele neuronale
Rețelele neuronale se referă, în general, la modele de calcul care inspiră conexiunile neuronale din creier. Oamenii de știință au construit rețele neuronale, creând unități individuale de procesare, efectuând operații fundamentale, imitând acțiunea neuronilor. Rețeaua este construită prin conexiuni între aceste unități de procesare, mult în același mod în care se conectează neuronii în creier. Folosind acest model de calcul, oamenii de știință au reușit să creeze programe extrem de adaptabile și flexibile, care se conectează în diferite moduri pentru a îndeplini funcții diferite. Majoritatea aplicațiilor rețelelor neuronale au fost experimentale până în prezent, însă au fost obținute rezultate promițătoare pentru sarcini care necesită programe de învățare și adaptare, cum ar fi recunoașterea și diagnosticarea formelor de cancer.
Propulsie
Există o serie de exemple de ingineri care folosesc natura pentru a îndruma metodele eficiente de propulsie. Multe dintre exemplele timpurii ale oamenilor care încearcă să imite zborul de pasari au avut un succes limitat. Cu toate acestea, inovațiile recente au dat naștere unor modele cum ar fi costumul de veveriță care zboară, ceea ce permite skydivers-ului și jumperilor de bază să se alinieze orizontal cu o eficiență incredibilă. Experimentele recente au descoperit, de asemenea, eficiența combustibilului în călătoriile aeriene prin aranjarea avioanelor într-o formație V care imită migrarea păsărilor.
Călătoriile cu avionul nu sunt singurul beneficiar al biomimicriei, iar inginerii au folosit de asemenea propulsia cu apă în natură ca și îndrumare de proiectare. O companie numită BioPower Systems a dezvoltat un sistem de valorificare a puterii mareelor prin utilizarea de aripioare oscilante, inspirată de propulsia eficientă a peștilor mari, cum ar fi rechinii și tonul.
suprafeţe
Selecția naturală formează adesea suprafețele organismelor în moduri interesante pentru a le adapta la mediul în care locuiesc. Designerii au preluat aceste adaptări și le găsesc noi utilizări. Lotus plante s-au dovedit a fi foarte adaptate la mediul acvatic. Frunzele lor au un înveliș ceros care respinge apa, iar florile au structuri microscopice, care împiedică murdăria și praful să adere. Un număr de designeri folosesc proprietățile "autocurătoare" ale lotusului pentru a crea produse durabile. O companie a folosit aceste proprietăți pentru a crea o vopsea cu o suprafață texturată microscopică, care va ajuta la respingerea murdăriei din exteriorul clădirilor.
Nanotehnologie
Nanotehnologia se referă la proiectarea și crearea obiectelor la scară atomică sau moleculară. Pe măsură ce oamenii nu operează în aceste scale, de multe ori ne-am uitat la natură pentru a vă îndruma cum să construim lucruri în această lume minuscule. Virusul mozaic de tutun (TMV) este o particulă mică, asemănătoare tubului, care a fost utilizată ca un bloc de construcție pentru a crea nanotuburi mai mari și materiale de tip fibră. Virușii au structuri elastice și pot suporta adesea zone largi de pH și temperatură. Nanowires și nanotuburi construit pe modele de virus poate potențial servi ca sisteme de livrare de droguri care pot rezista medii extreme.