Главная » Центр поддержки технологий и инноваций


Изобретения, подсказанные самой природой

Несложно прийти к выводу, что идея о самолетах была основана на птицах – одних из самых лучших пилотов в животном мире. За миллиарды лет животные путем проб и ошибок преуспели в выполнении различных задач.
В результате область биомимикрии, то есть наблюдение за природой, ее системами и процессами, чтобы черпать вдохновение для решения человеческих проблем, начала быстро развиваться.
Вот несколько примеров того, как природа послужила науке:

  1. Пуленепробиваемая кожа
    Вы, наверное, не раз слышали об удивительных свойствах паутины. Она в пять раз превышает прочность стали, вдохновив на создание кевлара. Ученые пытались использовать несколько методов, чтобы воссоздать шелковую нить паука в больших масштабах через ряд оригинальных методов, таких как сращивание генов, способствующих выработке шелка паука с генами коз, чтобы произвести молоко с паучьими белками. Единственная проблема состоит в том, что ученым никак не удается получить искусственные нити, которые были бы такими же прочными, как и настоящий шелк пауков. О массовом выращивании пауков, как в случае с шелкопрядами, не может быть и речи, так как у пауков распространен каннибализм.
    Тем не менее, ученым удалось сделать невероятное достижение – пуленепробиваемую кожу. Соединив шелк паука с кожей, выращенной в лаборатории, ученые создали материал, который может остановить ускоряющуюся пулю. Конечно, при тестировании пулю выстреливали не в полную силу, и даже если бы пулю удалось остановить, удар привел бы к разрушению костей и разрыву внутренних органов. Однако в сочетании с современными бронежилетами можно создать практически безупречную защиту.
  2. Обезьяны – старейшие фармацевты
    Шимпанзе совершенствовались в поиске терапевтического лечения в окружающей их природе. Они настолько в этом преуспели, что ученые стали наблюдать за привычками шимпанзе, чтобы посмотреть, смогут ли они указать на вещества, которые станут полезны людям.
    К сожалению, пока такой метод работает только в отношении шимпанзе, так как, например, то, что полезно для кошек, может быть токсичным и бесполезным для людей. Последние исследования показали, что род растений Вернония, к которым тяготеют шимпанзе в период болезни, эффективны в борьбе с множеством видов бактерий, вредных для людей. Самое приятное состоит в том, что лекарства, полученные в результате этого открытия, будут практически лишены побочных эффектов.
  3. Термиты – удивительные архитекторы
    Термиты немало преуспели в строительстве своих зданий. В некоторых частях Африки, их двух-трехметровые термитники украшают пейзаж, словно жуткое кладбище для гигантов. И хотя такая высота может показаться вам не впечатляющей, по отношению к размеру самого термита эти холмы все равно, что гигантский небоскреб. И при этом эти труженики работают в условиях невыносимой жары.
    Ученые и архитекторы, впечатленные гениальностью термитов, начали анализировать структуру термитников и смоделировали торговый центр Истгейт в Зимбабве. В чем особенность этого здания? Несмотря на то что оно находится в стране, где дневная температура поднимается выше 40 градусов, оно остается относительно прохладным. Его уникальный дизайн, вдохновленный термитами, эффективно поглощает и выпускает излишки тепла и потребляет всего 10 процентов энергии по сравнению с аналогичными зданиями.
  4. Солнечные батареи, основанные на листьях
    В течение миллиардов лет растения превращали солнечный свет в энергию. По сравнению с солнечными батареями, сделанными людьми, солнечные элементы растений прочны, сделаны из недорогих материалов и их много. Ученые не один год бьются над тем, чтобы создать более эффективные, недорогие солнечные батареи.
    Одним из самых многообещающих исследований в этом отношении являются батареи, который сделаны по подобию листьев
    Команда ученых из Университета Северной Каролины разработали «искусственные листья», которые представляют собой наполненный гелем мешочек со специальными химическими веществами и частичками растений включая немного хлорофилла.
    Они добились того, что молекулы в геле генерируют слабый электрический ток, и в дальнейшем надеются улучшить эффективность своего устройства.
  5. Пчелы – прекрасные управляющие
    На первый взгляд, пчелы – весьма простые существа. Большую часть дня они проводят, помогая цветкам опыляться, и иногда жаля кого-то и погибая. Но по непонятной причине рой из сотен тысяч пчел может работать, как разумное единое целое, несмотря на то что ни одна пчела в отдельности не способна видеть дальше своей собственной задачи или генерировать сложные мысли. Миллионы миссий по собиранию пыльцы организованны и выполняются, как по часам.
    Впервые сформулированная в 1989 году идея состоит в том, что при правильном алгоритме группа недалеких индивидуумов, не имеющих знаний об общей системе, тем не менее сможет осуществить свои полномочия. Так люди во главе большой сложной и неуправляемой системы начали понимать полезность Роевого интеллекта и недавно применили его для управления электрической нагрузки при минимальном вмешательстве человека.

Комментарии: