5 Dæmi um lífvísindatækni

Vísindamenn eru að leita að náttúrunni til að leysa tæknivandamál

Með tímanum hefur vöruhönnun orðið hreinsaður; hönnun frá fortíðinni virðast oft grimmari og minna gagnleg en í dag. Þar sem hönnunarþekkingar okkar verða flóknari, hafa vísindamenn og hönnuðir litið á náttúruna og fjölmörgum glæsilegum og flóknum aðlögunartækjum sem leiða til þess að hreinsa þekkingu okkar frekar. Þessi notkun náttúrunnar sem innblástur fyrir menntatækni kallast líffræðileg efni, eða lífmíkurfræði. Hér eru 5 dæmi um tækni sem við notum í dag sem hefur verið innblásin af náttúrunni.

Velcro

Eitt af eldri dæmi um hönnuður sem notar náttúruna til innblástur vöru er Velcro. Árið 1941 fylgdi svissneska verkfræðingur George de Mestral uppbyggingu burrs, eftir að hafa fundið fjölda fræbelta sem fylgdi hundinum sínum eftir göngutúr. Hann tók eftir litlum krókalíkum mannvirki á yfirborði grímunnar sem gerði það kleift að festa sig við vegfarendur. Eftir mikla prufu og villu einkaleyfði De Mestral loksins hönnunina sem varð vinsæl vinsæl skór og fatnað, byggt á krók og lykkju. Velcro er dæmi um lífmíkrunar áður en líffræðingur hefur jafnvel heitið nafn; Notkun náttúrunnar fyrir innblástur í hönnun er langvarandi stefna.

Taugakerfi

Taugakerfi vísa almennt til líkana af tölvunarfræði sem draga innblástur frá taugafræðilegum tengingum í heilanum. Tölva vísindamenn hafa byggt tauga net með því að búa til einstakar vinnslueiningar, framkvæma grundvallar aðgerðir, líkja eftir aðgerð taugafrumna. Netið er byggt upp af tengingum milli þessara vinnslueininga, mikið á sama hátt og taugafrumur tengjast í heilanum. Með því að nota þessa líkan af computing, hafa vísindamenn getað búið til mjög aðlögunarhæfar og sveigjanlegar áætlanir sem tengjast á ýmsan hátt til að framkvæma mismunandi aðgerðir. Flestar umsóknir taugakerfa hafa verið tilraunir hingað til, en efnilegur árangur hefur verið náð fyrir verkefni sem krefjast þess að forrit til að læra og aðlagast, svo sem að þekkja og greina krabbamein.

Ökutæki

Það eru nokkur dæmi um verkfræðinga sem nota náttúruna til að fá leiðbeiningar um skilvirka aðferðir við framdrif. Margir snemma dæmi um menn sem reyna að líkja eftir fuglaflugi hittust með takmarkaðan árangur. Nýlegar nýjungar hafa hins vegar skilað hönnun eins og fljúgandi íkornafötin, sem gerir skothylki og grunnstöngum kleift að renna láréttum með ótrúlegum skilvirkni. Nýlegar tilraunir hafa einnig leitt í ljós virkni eldsneytis í flugferðum með því að skipuleggja flugvélar í V-myndun sem líkir eftir fuglaflutningum.

Flugferðir eru ekki eini styrkþegi lífmíkrunar, verkfræðingar hafa einnig notað vatnsdrif í náttúrunni sem leiðbeiningar um hönnun. Fyrirtæki, sem heitir BioPower Systems, hefur þróað kerfi til að virkja sjávarfallaorku með því að nota sveiflafina sem eru innblásin af skilvirkri knúningu stóra fiska eins og hákörlum og túnfiski.

Yfirborð

Náttúrulegt úrval myndar oft yfirborð lífvera á áhugaverðum leiðum til að laga þau að umhverfinu þar sem þau búa. Hönnuðir hafa sótt um þessar aðlögunartæki og finnast nýjar notkunar fyrir þá. Lotus plöntur hafa reynst vera mjög aðlöguð að vatni. Blöðin eru með vaxkenndri húð sem hrinda af vatni og blómin eru með smásjákum byggingum sem koma í veg fyrir óhreinindi og ryk frá viðloðun. Nokkrir hönnuðir nota "sjálfhreinsandi" eiginleika lotunnar til að búa til varanlegar vörur. Eitt fyrirtæki hefur notað þessa eiginleika til að búa til málningu með smásjá áferð sem mun hjálpa til við að hrinda óhreinindum frá utan bygginga.

Nanotækni

Nanotækni vísar til hönnun og sköpunar á hlutum í lotukerfinu eða sameinda. Eins og mennirnir starfa ekki í þessum vogum, höfum við oft litið á náttúruna til að fá leiðbeiningar um hvernig á að byggja upp hluti í þessum litla heimi. Tóbak mósaík veiran (TMV) er lítill rör-eins agna sem hefur verið notað sem byggingarlist til að búa til stærri nanótúrar og trefjar gerð efni. Veirur hafa fjaðrandi mannvirki og geta þolað mikið úrval af pH og hitastigi. Nanowires og nanotubes byggð á vírus hönnun geta hugsanlega þjónað sem lyf fæðingu kerfi sem þolir Extreme umhverfi.