خانه / تکنولوژی / تکنولوژی با الهام از طبیعت

تکنولوژی با الهام از طبیعت

طبیعت همیشه الگویی مناسب برای انسان ها بوده تا بهترین مکانیزم ها و بهترین مهندسی ها را از دل آن بیرون کشیده و به صورت مصنوعی در ماشین آلات و دست ساخته های خود به کار ببرند. همیشه در طبیعت، کارایی ارجحیت دارد و هیچ الگوی پایداری نیست که نتوان از آن چیزی آموخت.

از مدل حرکت حیوانات گرفته تا ساختار بدن جانوران و گیاهان. هر چیزی در موقعیتی خاص می تواند راهگشای مشکلی بزرگ برای جامعه بشری باشد؛ تنها کافی است با نگاهی عمیق به طبیعت نگریست.

در ادامه با ما همراه باشید تا چندی از تکنولوژی های انسان که از طبیعت الهام گرفته اند را مرور کنیم.

پوست کوسه

 اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 کوسه ها، شکارچیان پنهان‌کار اعماق آب ها هستند. پوست کوسه ها دارای فلس هایی براق از جنس ماده سخت “دنتین” است که شبیه دندانه هایی ریز به نظر می رسند. این دندانه ها اصطکاک بدن کوسه با آب را کاهش داده و به شنای سریعتر حیوان کمک می کنند. همچنین، ویژگی پوست کوسه از حضور بارناکل ها* و دیگر موجودات زنده که “رسوب زیستی” را موجب می شوند، جلوگیری می کند. دانشمندان آلمانی پوست مصنوعی کوسه را از سیلیکون الاستیک تولید کرده که رسوب زیستی را در آزمایش ها تا ۶۷ درصد کاهش داده است. نیروی دریایی ارتش آمریکا نیز در زمینه تولید محصولی مشابه سرمایه گذاری کرده است.

پیوند پوست

اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 تکنیکی جدید در پیوند پوست – جراحی پیوند برای درمان زخم ها و یا سوختگی ها – با الهام از یک کرم انگل شکل گرفته است. کرم خاردار Pomphorhynchus laevispierces با استفاده از تیغی خارمانند در روده میزبان خود نفوذ کرده و سپس سر کاکتوس مانندش را برای تغذیه در بافت میزبان محکم می کند.

به طور مشابه، پیوند پوست چسبنده شامل یک وصله از سوزن های بسیار کوچک می شود که سر آنها هنگام تماس با آب برجسته شده و بافت پیوندی را در جای خود نگه می دارد. به گفته دانشمندان این ماده سه برابر قوی‌تر از بخیه ها و چسب های جراحی است.

اختراع چسب نر و ماده برزنتی (ولکرو)

 اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 چسب نر و ماده برزنتی (ولکرو) امروزه در هر چیزی از لباس فضانورادان تا کفش کودکان کاربرد دارد. این چسب با الهام از روش چسبیدن دانه ها و میوه های خاردار گیاهان به موی سگ ها اختراع شد. در سال ۱۹۴۱، “جورج دو مسترال”، مهندس سوئیسی، دانه های خاردار را زیر میکروسکوپ مشاهده کرده و متوجه شد دارای صدها قلاب ریز هستند که می توانند در حلقه های مو و یا لباس گیر کنند. وی ماده ای را بر اساس این کشف توسعه داده و آن را چسب نر و ماده برزنتی یا ولکرو نامید.

درخشندگی بال پروانه

 اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 نمایشگرهای رنگی برای کتابخوان های الکترونیکی با الهام از منبعی غیر معمول و نامحتمل توسط دانشمندان تولید شده اند: بال های پروانه. شرکت کوالکام تکنولوژیز نخستین مدل اولیه کتابخوان الکترونیکی تمام رنگی را بر اساس نوع درخشش بال های پروانه در نور توسعه داده است. این نمایشگر که به نام “میراسول” شناخته می شود از طریق بازتابش نور به جای انتقال نور از پشت نمایشگر – همان گونه که در نمایشگرهای LCD صورت می گیرد – کار می کند. این نوع جدید نمایشگر قابلیت خواندن در نور شدید آفتاب را فراهم کرده و از عمر باتری بالایی نیز سود می برد.

سوسک تشنه

سوسک های کوچک بیابان نامیب (کشور نامیبیا، جنوب غربی آفریقا) روشی هوشمندانه برای بقا در این زیستگاه خشک و خشن را یافته اند. این جانداران با تغلیظ مه به قطرات آب، جمع آوری آب روی برآمدگی های پشت خود و رفع تشنگی را امکان پذیر کرده اند.

 اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 پژوهشگران دانشگاه MIT (آمریکا) با الهام از این روش ماده ای از شیشه و پلاستیک و پر از برآمدگی تولید کرده اند که پشت سوسک های بیابان نامیب را تقلید می کند. این ماده می تواند برای جمع آوری آب و مایعات دیگر استفاده شود. مقام های رسمی ارتش آمریکا فکر می کنند این ماده می تواند حتی برای پاکسازی نشت های سمی به کار گرفته شود.

چسبیدن مارمولکی

 

اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 

مارمولک می توانند روی دیوارها و سقف راه برود زیرا پاهای آنها شامل توده های متراکمی از برآمدگی ها می شود که هر یک از آنها نازک‌تر از موی انسان هستند. با الهام از چگونگی چسبیدن و رهاسازی پای مارمولک از روی یک سطح، چسب جدیدی شامل میلیون ها الیاف پلاستیکی ساخته شده است. از جمله کاربردهای آن می توان به تجهیزات کوهنوردی و دستگاه های پزشکی اشاره کرد.

قدرتمند همچون تار عنکبوت

 اخبار,اخبار علمی,آنجا که فناوری از طبیعت الهام می گیرد

 حتی خارج از داستان های علمی تخیلی، تار عنکبوت به عنوان یکی از قدرتمندترین مواد طبیعت شناخته می شود. تار ابریشمی عنکبوت از نظر وزن پنج برابر قوی‌تر از فولاد است. ابریشم، چسبنده و بسیار سبک وزن است. در شرایطی که تار عنکبوت شکارهای آن را به دام می اندازد اما خود این حیوان به راحتی روی تارها حرکت می کند.

دانشمندان محصول پزشکی را با تقلید از این ویژگی تولید کرده اند. چسب انعطاف پذیر تولید شده بر این اساس می تواند بدون آسیب رساندن به بافت زیرین از زخم جدا شود. این ماده چسبنده می تواند برای اتصال لوله ها و حسگرها به پوست ظریف نوزادان و یا افراد مسن به کار گرفته شود. برای تولید این چسب پژوهشگران یک فیلم سیلیکونی را در مواد محافظ به کار گرفته و از لیزر برای ایجاد الگوی شبکه ای روی سیلیکون استفاده کرده اند. این شبکه همانند تار عنکبوت بخشی از قسمت های ماده را چسبنده و قسمت های دیگر را غیر چسبنده می کند.

سگ رباتیک

bd_wildcat-1380863588121

بوستون داینامیکز طی سال های اخیر تولیدکننده تکنولوژی های عجیب و غریبی بوده که BigDog یکی از آن ها است. BigDog یک ربات با شمایلی حیوانی است. چهار پای این ربات شدیدا شبیه به چهارپایان و مخصوصا سگ ها طراحی شده تا عملکردی فوق العاده سریع در حرکت داشته باشد. شاید باورش سخت باشد اما این سگ رباتیک می تواند با وزن بالایی که دارد، با سرعتی بیش از ۱۲ متر بر ثانیه بدود.

 

حشرات رباتیک

robobee2

پرواز کردن می تواند قدرتی استثنایی به انسان دهد اما ربات های ریز، موجوداتی کوچک، هم اندازه حشرات کارایی بیشتری در پرواز دارند. پروژه RoboBee دانشگاه استنفورد هم دقیقا نمونه ای دیگر دال بر الهام گیری از حشرات است. البته آن ها نمی خواهند ربات های حشره مانند بسازند، بلکه هدف شان یادگیری الگوهای پروازی حشرات و نحوه فرود و اوج گرفتن شان است.

BLNKT-micro-air-vehicle-flying-miniature-robots-the-size-of-a-penny

AeroVironment، یکی از شرکت های طرف قرارداد DARPA است که این دستگاه ها را، ملقب به Nano Air Vehicle توسعه داده. دوام، کارایی، نحوه فرود و پرواز، فیلم و عکس پرداری و بسیاری موارد دیگر، از جمله تست های انجام شده روی NAV بوده اند.

 

چشم های مرکب

univ-ill-1000-1

حتما تا به حال مطلبی در مورد چشم های مرکب که عمدتا در حشرات دیده می شود خوانده اید یا ویدیویی در این ارتباط دیده اید. اشتباه نکنید، نمی خواهیم در مورد FireFly از بتمن صحبت کنیم، بلکه این یک پروژه واقعی در دانشگاه ایلینویز آمریکا است. آن ها برای ساخت نوعی دوربین دیجیتال از چشم های مرکب الگو گرفته اند. با این تفاسیر شاید به زودی بتوان تصاویر ۱۸۰ درجه زیبایی از محیط پیرامون به ثبت رساند.

poc-lexid-1000-2-1

دستگاه Lobster Eye X-ray Inspection یا LEXID با استفاده از اشعه اکس می تواند هر جسمی را تشخیص دهد. درست همانند کاری که لابستر و بسیاری از ماهی های دیگر توسط سیستم های مخصوصی که در بدن خود دارند انجام می دهند. این دستگاه هر چیز جامدی را تشخیص می داد و جالب است بدانید که سازمان امنیت ملی آمریکا در سال ۲۰۰۵، مبلغ ۷۵۰ هزار دلار روی پروژه سرمایه گذاری کرد.

 

آب پیمایان

koh2HR.0

در مورد آب پیمایان پیش از این هم برای تان گفته بودیم. این حشرات می توانند به راحتی هر چه تمام تر روی آب بمانند، آن هم بدون اینکه سطح آب را بگشایند. دو رباتی که در تصویر بالا می بینید، ساختار پای شان درست همانند آب پیمایی است که پشت سرشان قرار گرفته و با یک فرمان ساده از روی آب جهش می کنند، بدون اینکه آرامش آب را به هم زنند.

فیبر نوری

glass-sponge-1000-1

فیبرهای نوری با سرعت غیر قابل تصور می توانند داده ها را منتقل کرده و انسان را در زمینه ارتباطات جلو ببرند و اسفنج های دریایی یک الهام خوب برای ساخت فیبرهای نوری هستند. جنس یکی از اسفنج های دریایی از نوعی شیشه ساخته شده که فیبرهای آن بسیار باریک (در حد تار موی انسان) هستند اما اگر در کنار هم جمع شوند، ساختاری بسیار مستحکم می سازند.

پاهای مارمولک

geckskin-1200-1

پای مارمولک گونه ای است که می تواند روی دیوار یا هر سطحی با شیب غیر قابل قبول راه برود. ناسا در تلاش است تا با ساخت Geckskin به نوعی در تجهیزات خود پیشرفتی حاصل کند و بسته های سنگین را در شیب های تند راحت تر منتقل نماید.

مطلب پیشنهادی

a86854531183102a (1)

بهترین اتومبیل های سال ۲۰۱۵

 از آنجا که بحران اقتصادی جهان تا حدی کم شده است، کارخانه های خودروساز  به …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

http://www.20script.ir