Dele:
10 Utrolig oppfinnelser inspirert av planter og dyr
Helt siden vår begynnelse har vi blitt beundret på naturens innovasjoner. For tusen år siden kopierte våre forfedre som rovdyr tenkte, stalket og jaktet. Selv nå, med all vår teknologi, har naturen ikke mistet sin appell. Tallrike oppfinnelser har blitt inspirert av teknikker som observeres i plante- og dyredømmene.
Utvalgt bilde kreditt: festo.com10 materiale for å høste vann
Namib Desert Beetle
Regn har ikke velsignet sanden til den afrikanske Namib-ørkenen. Landet er brennende, men en barmhjertig dekning av lys tåke ruller over sanddynene hver morgen. Det er det perfekte hjemmet for Namib ørkenbille.
Når vanndråper fra tåken samler på billehullet, kanaliserer vannavstøtende åser dråpene mot hodet. Skallet er prikket med små, hydrofile nubber. Etter hvert som fuktighet akkumuleres, blir dråpene større til de glir mot bendelens munn, og slokkes effektivt.
Ingeniører fra Massachusetts Institute of Technology har lånt denne ferdigheten til å lage et materiale som kan høste vann fra tynn luft. Gjengitt av glass og plast og riddled med de samme små ryggene, er spongelike stoffet billig og kan bygges enkelt ved å skrive hydrofile prikker på plater av hydrofobe materialer.
Hvis et campingtelt etterlignet denne overflaten, ville det kunne høste en dags vannverdi hver morgen. Dessuten antyder insektens høye toleranse for varme infrarøde reflektorer på skallet, noe som kan hjelpe til i felt som trenger varmebestandig utstyr som rakettdesign.
9 Living Microrobots
Lamprey
Ting ville sikkert være mye lettere hvis leger kunne komme inn i kroppen din og finne ut den eksakte årsaken til smerte eller sykdom. Imaging teknologi er ofte kornig med lav oppløsning, mens MR-maskiner er store og dyre.
Med den kommende oppfinnelsen av roboter som er små nok til å svømme i blodet ditt, vil medisinen bli mye lettere. Cyberplasm er en robot som er "levende" på en måte.
Lastet med sensorer tatt fra egentlige pattedyrceller, reagerer det på kjemikalier og lys på samme måte som en levende organisme ville. Komplett med øye- og nesesensorer, inneholder miniatyrroboten et kunstig, glukose-drevet nervesystem som registrerer stimuli, som omdannes til elektriske signaler på samme måte som en faktisk hjerne fungerer.
Cyberplasm er modellert etter lamprey, en type parasittisk fisk med lang, tubelike form. Dette dyret har et enkelt nervesystem som er lett å etterligne og bygge inn i en robotlegeme. Med tiden kan lamprey roboten krysse i kroppen din for å søke etter tumorer, blodpropper eller kjemikalier.
8 Robotic Arm
Elefant
Sammensatt av over 40.000 muskler, er elefantbukser like ferske som menneskelige hender, i stand til å plukke epler fra en gren eller rive et helt tre ut av bakken. Deres allsidige design har også inspirert en robotarm. Det tyske firmaet Festo har utviklet Bionic Handling Assistant, et vedlegg som kan brukes til å endre håndteringsteknologi for samarbeid mellom mennesker og maskiner.
Ved å bruke fire metalliske klør, lærer roboten akkurat som en menneskelig baby, gjennom en prøve og en feil. Ved å kontinuerlig nå frem til og gripe gjenstander, virker det ut hvilke muskler som skal bevege seg. Roboten er i stand til å huske endringer i sin posisjon gjennom justeringer i trykket i rørene som gir sine kunstige muskler.
Laget av polyamid, er dette konstruksjonsmaterialet sterkt nok til å løfte tunge vekter, men likevel fleksibel nok til å utføre delikate prosedyrer, for eksempel å plukke opp et egg. Stammen viser seg å være en fordel for fabrikker, laboratorier og sykehus, der den gir ekstra håndtering for menneskelige prosjekter.
7 kuletog
Kingfisher And Owl
Når de går ut av en tunnel, skaper Japans ekstremt raske kuletog en døvende "tunnelboom" på grunn av formen på togets nese. Ved å skyve luften med høye hastigheter, produserer det en vindmur som skaper en racket og slår av drivstoff ved å bremse toget.
Løsningen? Ta noen råd fra fuglene.
Kingfishers har en strømlinjeformet nebb som gjør fiske mer praktisk. Takket være sin nesespissede form kan fuglen dykke i bekker uten sprut. Nebbet reduserer innvirkning ved å la vannet strømme forbi nebbet i stedet for å bli presset foran det.
Eiji Nakatsu, en ingeniør og fuglekikker, endret kuletågets avrundede nese for å etterligne utformingen av en kongefiskes regning. Nå er toget i stand til å kjøre på 300 kilometer i timen (185 mph) med redusert energiforbruk og luftmotstand.
Dessuten, takket være den unnvikende uglen, ble den tordenlignende støy også fuktet. Nesen ble endret for å passe utformingen av uilens fjær, som er stille nok til å unnslippe selv de fleste musene.
6 Squishy Robots
blekksprut
Hvem sa at roboter må være harde og metalliske? Et team av forskere fra Italia oppdaget fordelene med en blekksprut 'squishy kropp. Med evnen til å svømme, hold objekter og krype, bruker blekksprutroboten mye mindre databehandlingskraft til å fungere.
I stedet for å bevege seg på matematisk forutsigbare måter som hardmodige maskiner, krypterer blekksprut roboter, bølger og krøller. De mangler stive lemmer og faste ledd, noe som er en fordel.
Andre roboter modellert etter solide skjeletter krever nøye programmering og annet arbeid for å hindre dem i å smekke inn i gjenstander. De har også en tendens til å bli uregelmessig, til og med farlig, rundt mennesker og nytt terreng.
Myke roboter er mye sikrere.De kan vri seg inn i nye former og tilpasse seg godt til omgivelsene. Med slike former er det mulig for dem å redde fanget folk, samhandle med oss og fungere uten tidligere programmering.
5 Cyborg Blomster
Rose
Visste du at roser kan lede strøm?
Magnus Berggren og hans forskergruppe i Sverige var i stand til å skape denne kraften ved å dreie små ledninger gjennom plantens systemer. Etter å ha bløt på rosene i en organisk polymerløsning ble rosenbarket skilt tilbake for å avsløre de små polymer "ledningene" som snakkes gjennom stengene. De viste seg senere å være elektronisk ledende.
Denne metoden gjorde det mulig for forskerne å kontrollere rosens fysiologi, slik at ikke blomstene blomstrer før en motstridende frost eller bidrar til å hindre tørke. Disse endringene går ikke inn i fruktene eller frøene.
Selv om permanente endringer kan påvirke et økosystem negativt, kan denne oppfinnelsen enkelt slås på eller av.
4 Germ-Repellent Katetere
Sharks
Med slankhet og holdbarhet er sharkskin nyttig for alle slags ting - fra badedrakt til sko. Det vi ikke hadde forventet, var imidlertid katetre.
Germs er en bekymring på hvert sykehus. Med så mange mennesker som går inn og ut, er det ingen hemmelighet at overflater lett kan bli belagt med bakterier, som sprer sykdom fra en pasient til en annen.
Ingeniør Tony Brennan oppdaget at ingenting er renere enn sharkskin. Overflaten er riddled med små tepper av tannskala som forhindrer slim, alger og barnacles fra å låse på hai-kroppene. Heldigvis vil sharkskin også stoppe sykdomsfremkallende bakterier som E coli.
Sharklet er et selskap som utnytter dette konseptet. Så langt fungerer det. Deres neste skritt er å oppfinne katetre laget av sharkskin, noe som kan bidra til å forhindre en vanlig infeksjonskilde.
3 Vaksine-, DNA- og stamcellebeskyttelse
Oppstandelsesplanter, Tardigrader og mer
Ved hjelp av ekstreme dvalemodus, oppstandelsesplanter, en type ørkenmose som tørker ut i sterke temperaturer, "dør" og ser ut til å være død i mange år, til og med tiår. Men når regnet kommer tilbake, blir plantene lett frodige og grønne igjen.
Tardigrader, mikroskopiske vann bjørner, er også en av de tøffeste dyrene på jorden. De har blitt kastet ut i verdensrommet, utsatt for ekstreme temperaturer som absolutt null og 150 grader Celsius, og tvunget til å tåle stråling og gå år uten vann.
Som svar reagerer vannet opp. Så våkner de, rehydrert, når omgivelsene er gunstige igjen. Brine reker, nematoder og baker gjær er bare noen få andre som bruker lignende dvalemodus teknikker.
Under disse forsøkene erstatter organismene bare alt vannet i deres kropper med sukker. Når sukkeret herdes i glass, går organismene inn i en tilstand av suspendert animasjon. Mens denne metoden sikkert kan drepe mennesker, er det fortsatt gode nyheter for oss: Vaksiner, DNA og stamceller kan nå bevart over lengre tid.
Hvert år dør to millioner barn av sykdommer som lett kan forebygges. Vaksiner fortabes raskt i varme klimaer, men dette sukkerbeskyttelsesmiddelet herdes i mikroskopiske perler i vaksinene, og forlenger holdbarheten i mange år.
2 Robot som hopper på vann
Vannstrider
Pond-skimmer insekter er i stand til å gå på vann takket være "huden" som dekker alle væsker. Kjent som overflatespenning, holder molekylene sammen i en kraft kjent som kohesjon.
En lett robot er konstruert som hopper, i stedet for turer, på vann. Denne roboten er myk og veier bare 68 milligram. Selv om ingeniører allerede har designet bots som kan gå på vann, er denne enestående fordi den kan hoppe på overflaten av vannet uten å synke inn.
Forskere var i stand til å gjøre dette ved å observere vannstrider. Disse insektene akselererer beina gradvis, ikke slippe av vannet før det er på tide å hoppe. De utøver riktig mengde kraft, og holder overflatespenningen ubrukket og hel.
Låne denne taktikken, bruker roboten gradvis nok moment for å starte, men går ikke over grensen til vannet "hud". Denne handlingen etterligner bevegelsen av en loppes ben og kan hoppe til en imponerende 14 centimeter. Denne miniatyrboten kan vise seg nyttig i overvåkings- og redningsoperasjoner.
1 Bedre røntgenvisjon
Hummer
Røntgenstråler er vanskelig å jobbe med, og derfor er røntgenapparatene på flyplassene så store. Men forskere kopierer nå en teknikk som brukes av hummer øyne for å få bedre røntgenvisjon.
I stedet for brytning, eller bøyning av lys av en linse, ser hummer med refleksjon. Øynene deres er dekket i firkanter, lik flat spegler, som reflekterer lyset med presise vinkler for å danne bilder fra hvilken som helst retning.
Dette designet viser seg nyttig for astronomer, som lengter etter teleskoper som kan fokusere røntgenstråler fra bestemte områder i rommet. Mens et vanlig speil bare tillater røntgenstråler å passere, brukes former av hummerens øyne til å lage arrays av små, firkantede, hule rør laget av blyglass. Bøyet inn i øyeformede kuler, reflekterer materialet røntgenstråler og pakkes inn i teleskoper.
Disse krepsdyrene har også inspirert andre oppfinnelser, som mikrochips og Lobster Eye X-ray Imaging Device, en "lommelykt" som kan se gjennom stålvegger 8 cm tykk.
Når enheten sender ut en rekke strømforsyningsrøntgenstråler gjennom en vegg, spretter noen av objektene på den andre siden. Disse signalene traverses gjennom rørene og lager bilder akkurat som hummerens øyne gjør. Denne oppfinnelsen kan vise seg å være viktig for å finne stjålet eller ulovlig gods.