Biomimicry ธรรมชาติเป็นแรงบันดาลใจให้เทคโนโลยีของวันนี้
เทคโนโลยีและธรรมชาติได้รับการมองว่าเป็นกองกำลังที่แตกต่าง - เทคโนโลยีมักจะเป็นวิธีการสร้างวัตถุหรือพลังงานที่ไม่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสภาพแวดล้อมของเรา อย่างไรก็ตามแนวทางใหม่ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีเช่น biomimicry และ การออกแบบกำเนิด ได้เริ่มที่จะย้อนกลับแนวโน้มที่.
การออกแบบทั่วไปเป็นกระบวนการของการนำกรอบความคิดและแปลไปสู่ชุดของกฎซึ่งจะถูกตีความโดยคอมพิวเตอร์ที่ใช้พลังงานสูง ด้วยการจำลองหลายพันรูปแบบโดยใช้การประมวลผลพลังสูงกระบวนการนี้ เลียนแบบกระบวนการวิวัฒนาการตามธรรมชาติ.
Jeff Kowalski, หัวหน้าเจ้าหน้าที่เทคโนโลยีที่ Autodesk, อธิบายกระบวนการออกแบบที่กำเนิด, “อัลกอริธึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องจักรในคอมพิวเตอร์สามารถตรวจจับรูปแบบที่มีอยู่ในแบบจำลอง 3 มิตินับล้านและสร้าง taxonomies โดยไม่มีทิศทางหรือการแทรกแซงโดยมนุษย์.” ชีวการแพทย์คือ “แนวทางสู่นวัตกรรมที่แสวงหา ทางออกที่ยั่งยืนเพื่อความท้าทายของมนุษย์ โดย การเลียนแบบรูปแบบและกลยุทธ์ตามเวลาจริงของธรรมชาติ.”
ด้านล่างเราตรวจสอบ 10 ตัวอย่างมหากาพย์ของเทคโนโลยีที่ได้แรงบันดาลใจจากธรรมชาติที่ใช้แนวคิดเหล่านี้ของชีวการแพทย์และ / หรือการออกแบบที่กำเนิด.
1. ยาเสพติดและวัคซีน - เม่นทะเล
นักวิจัยชาวออสเตรเลียได้จำลองวิธีการที่หอยเม่นทะเลสร้างเปลือกนอกแข็งรอบตัวเพื่อป้องกันยาโปรตีนและวัคซีนจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ.
กระบวนการทางเคมีในการสร้างชั้นป้องกันนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเช่นยาที่แจกจ่ายไปยังประเทศที่มีระบบการขนส่งหรือเครื่องทำความเย็นไม่ดี.
2. ศูนย์กีฬาทางน้ำแห่งชาติปักกิ่ง - โครงสร้างฟองสบู่
ศูนย์ว่ายน้ำและดำน้ำที่โดดเด่นจากการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อนปี 2551 ที่ประเทศจีนมีรูปลักษณ์ภายนอกที่ไม่เหมือนใครประกอบด้วยฟองอัดหลายร้อยฟองในรูปแบบสุ่ม.
อย่างไรก็ตามรูปแบบของฟองอากาศนี้ไม่ได้สุ่มเลยมันขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตที่แม่นยำที่พบในระบบธรรมชาติเช่นเซลล์โครงสร้างโมเลกุลและคริสตัล การจำลองรูปแบบที่มีอยู่ของธรรมชาตินำไปสู่การแบ่งย่อยที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของระยะห่างสามมิติ.
3. โรงละคร Esplanade ของสิงคโปร์ - ทุเรียน
โรงละครเอสพลานาดในสิงคโปร์ตั้งอยู่เกือบเส้นศูนย์สูตรในสภาพอากาศที่ร้อนจัดทำให้มีการออกแบบหลังคาที่เป็นเอกลักษณ์และผิวกระจกที่ได้รับแรงบันดาลใจจากผลไม้ทุเรียนในท้องถิ่น.
ระบบแผงอลูมิเนียมรูปสามเหลี่ยมหลายร้อยมุมทำมุมตามทิศทางของดวงอาทิตย์ปกป้องคอมเพล็กซ์จากความร้อนและแสงแดดโดยตรงในขณะที่ยังคงน้ำท่วมภายในด้วยแสงธรรมชาติ.
4. เครื่องผสมน้ำ - Calla Lillies
เกลียวกลางของดอกลิลลี่คาลลาทำหน้าที่เป็นแรงบันดาลใจสำหรับเทคโนโลยีการผสมน้ำอุตสาหกรรมที่พัฒนาโดย Pax Scientific การออกแบบตามธรรมชาติของลิลลี่เหมาะสำหรับความสามารถในการช่วยให้น้ำไหล.
เทคโนโลยีเครื่องผสมที่สอดคล้องกันมีความสามารถในการ “เพื่อหมุนเวียน 10 ล้านแกลลอนโดยใช้พลังงานเท่ากันกับหลอดไฟ 100 วัตต์สามดวง.”
5. กังหัน - ปลาวาฬครีบ
ครีบของวาฬหลังค่อมนั้นมีขอบที่ดูแปลกตา Tubercles ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยให้พลวัตของของไหลมากกว่าครีบครีบเรียบ.
แรงบันดาลใจจากครีบรูปทรงที่ผิดปกติของปลาวาฬยักษ์เหล่านี้ บริษัท เช่น WhalePower และอื่น ๆ ได้พัฒนาขึ้น “ปุ่มเล็ก ๆ ที่เกิดจากการติดเชื้อวัณโรค” ใบมีดสำหรับใช้ในพัดลมและกังหันทำงานด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมกว่าใบพัดแบบดั้งเดิม.
6. ชุดว่ายน้ำ - หนังปลาฉลาม
ผิวของปลาฉลามประกอบด้วยเกล็ดที่ทับซ้อนกันหลายพันและหลายพันเรียกว่า “ผิวหนังชั้นนอก”. Denticles เหล่านี้จะขัดขวางการก่อตัวของกระแสน้ำเชี่ยวกรากและอนุญาตให้ฉลามมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเคลื่อนที่ผ่านน้ำได้อย่างรวดเร็ว.
ในการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกปี 2008 Michael Phelps และนักว่ายน้ำคนอื่น ๆ สวมชุดเนื้อเรื่องที่ออกแบบมาเพื่อเลียนแบบหนังฉลามและต่อมาบดบังบันทึกโลกที่มีอยู่จำนวนมาก แม้ว่าตอนนี้จะไม่อนุญาตให้ใช้ชุดว่ายน้ำในการแข่งขันว่ายน้ำความคิดในการลอกเลียนแบบของปลาฉลามในทุกวันนี้ถูกนำมาใช้กับลำเรือเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ.
7. แบตเตอรี่ชีวภาพ - ร่างกายมนุษย์
ร่างกายมนุษย์สร้างพลังงานผ่านปฏิกิริยาทางเคมีที่เรียกว่าเมแทบอลิซึม เมื่อบุคคลบริโภคคาร์โบไฮเดรตหรือน้ำตาลเอนไซม์ในร่างกายจะสลายน้ำตาลกลูโคสและปลดปล่อยพลังงาน นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อสร้างแบตเตอรี่ที่ทำงานบนสารประกอบอินทรีย์เช่นน้ำตาลเพื่อสร้างพลังงาน: แบตเตอรี่ชีวภาพ.
นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยหลายแห่งรวมถึง บริษัท ต่างๆเช่น Sony ได้ทำงานเพื่อส่วนที่ดีขึ้นของทศวรรษที่ผ่านมาเพื่อสร้างแบตเตอรี่ชีวภาพที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ ในปี 2550 Sony ประสบความสำเร็จในการพัฒนาต้นแบบแบตเตอรี่ชีวภาพที่ใช้เอนไซม์เพื่อสร้างพลังงานที่เพียงพอ (50mW) เพื่อให้พลังงานแก่ Walkman.
8. วัสดุสังเคราะห์ - ใยแมงมุม GM
ผ้าไหมที่สร้างโดยสไปเดอร์เพื่อสานใยของมันนั้นเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เพราะแมงมุมนั้นเป็นดินแดนและมนุษย์กินคนในธรรมชาติ, “การเก็บเกี่ยว” ใยแมงมุมไม่เคยมีวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์และแม้กระทั่งเมื่อได้รับมาแล้วใยแมงมุมแต่ละเส้นก็ไม่เป็นไรดังนั้นระบบการหมุนใหม่ทั้งหมดจะต้องถูกสร้างขึ้นเพื่อสานเกลียวเข้าด้วยกัน.
อย่างไรก็ตามการเริ่มต้นของ Emeryville รัฐแคลิฟอร์เนียที่ชื่อ Bolt Threads ได้แก้ไขความท้าทายโดยอ้างว่าใช้จุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรม หากเทคโนโลยีพิสูจน์ได้ว่าเป็นไปได้กรณีการใช้ที่มีศักยภาพอาจรวมถึง “เสื้อเกราะกันกระสุนขวดน้ำที่ย่อยสลายได้และสะพานแขวนแบบยืดหยุ่น.”
9. วัสดุกันน้ำ - ปีกผีเสื้อ
ในปี 2013 ทีมวิศวกรของ MIT ได้พัฒนาสิ่งที่ได้รับการอธิบายว่าเป็นวัสดุกันน้ำได้มากที่สุด การออกแบบของพวกเขามีวัสดุที่มีสันซิลิคอนขนาดเล็กซึ่งเลียนแบบลวดลายที่พบบนปีกของผีเสื้อ Morpho.
วัสดุมีประสิทธิภาพมากที่อุณหภูมิ supercool น้ำจะกระเด็นออกจากพื้นผิวเร็วกว่าที่มันจะแข็งตัวแนะนำการใช้งานที่เป็นไปได้สำหรับเทคโนโลยีบนปีกเครื่องบินและกังหันนอกเหนือจากชุดกันน้ำ.
10. เทปกาว - นิ้วเท้าตุ๊กแก
เท้าของตุ๊กแกเหนียวเป็นพิเศษเนื่องจากพวกมัน “กลุ่มของไม้พายที่มีรูปร่างยาวและบางเรียกว่า setae ที่เพิ่มพื้นที่ผิวและเพิ่มแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างนิ้วเท้าและพื้นผิว.”
กลุ่มนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเมื่อเร็ว ๆ นี้ พัฒนาวัสดุกาวเทียม ตามแนวคิดเหล่านี้ที่อนุญาตให้นักเรียนที่สำเร็จการศึกษาให้ไต่กำแพงกระจกได้ ใช้สองแผ่นขนาดมือ ทำจากวัสดุ นอกเหนือจากการปีนกำแพงเช่น Spiderman แล้วเทคโนโลยียังมีแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพในอุตสาหกรรมการผลิต แทนที่ระบบที่มีอยู่เดิมซึ่งใช้กำลังดูดหรือกาวสารเคมี.
หมายเหตุจากบรรณาธิการ: โพสต์นี้เขียนขึ้นสำหรับ Hongkiat.com โดย Andrew Armstrong. Andrew เป็นผู้ที่ชื่นชอบเทคโนโลยีและที่ปรึกษาด้านการตลาดดิจิทัลซึ่งตั้งอยู่ในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโก เขาอาศัยอยู่ในซานมาเทโอแคลิฟอร์เนียกับภรรยาและลูกชายคนเล็กของเขา คุณสามารถติดต่อเขาทาง Twitter.
ตอนนี้อ่าน: 15 ตัวอย่างเทคโนโลยีที่สร้างสรรค์นวัตกรรมของแฟชั่นอย่างไร
