Gdybyś musiał wybrać zwierzę, które mogłoby stać się inspiracją dla jednego z bardziej genialnych narzędzi medycznych przyszłości, jak myślisz, jakie by to było? Mrówki z ich niesamowitymi umiejętnościami wyczuwania? Co z salamandrami, które mogą zastąpić zgubiony ogon, tak jak w przypadku telefonu komórkowego? Czy nietoperze? Przybili echolokację, zanim chodzili nasi przodkowie.
powiązana zawartość
- Co to jest codzienne opady deszczu na Ziemi i więcej pytań od naszych czytelników
- Jak Biomimicry inspiruje ludzkie innowacje
Źle, źle i źle. Nie, to śluzowaty morski minóg, dziwacznie wyglądające stworzenie z okrągłą, wypełnioną zębami tarczą ssącą, gdzie powinna znajdować się jego twarz. Nie ma kręgów, szczęki i układu nerwowego mniej więcej tak prymitywnego jak cokolwiek na morzu.
I na tym polega jego urok.
Zespół naukowców z Newcastle University w Wielkiej Brytanii i National Science Foundation w USA naprawdę podoba się to w przypadku minoga morskiego, do tego stopnia, że wykorzystują go jako model małego robota, który opracowują - robota, który któregoś dnia mógł pływać w naszym ciele w poszukiwaniu chorób.
Całkiem dziwne, co? Naukowcy potwierdziliby to równie dobrze, ale uważają, że ich wynalazek, zwany cyberplazmą, to lata, a nie dziesięciolecia, zanim zostaną zastosowane w prawdziwym świecie.
Oto, co sobie wyobrażają: mały robot - początkowo pół cala, ale ostatecznie znacznie mniejszy - który miałby czujniki „oka” i „nosa” opracowane z żywych komórek zwierzęcych i sztucznego układu nerwowego, który zbierałby dane z otoczenia. Reagowałby na bodźce zewnętrzne, takie jak światło lub chemikalia, w taki sam sposób, jak robią to systemy biologiczne, i wysyłałby sygnały elektroniczne do swoich sztucznych mięśni, które byłyby zasilane glukozą, tak jak prawdziwe mięśnie.
Ponieważ układ nerwowy minoga jest tak prosty, ale wystarczająco złożony, aby kontrolować ruch pływający, jest to doskonały model dla mikro-robota, który byłby wrażliwy na otoczenie i swobodnie poruszałby się wewnątrz ciała. Pozwoliłoby to sprawdzić guzy, skrzepy krwi lub chemiczne wskaźniki różnych chorób.
„Nic nie dorówna naturalnej zdolności żywego stworzenia do widzenia i wąchania otoczenia, a tym samym gromadzenia danych na temat tego, co się wokół niego dzieje” - mówi Daniel Frankel, szef zespołu badawczego w Newcastle.
W pewnym sensie czujesz, że w środku jest pełno.
Winging it
Ludzie oczywiście naśladują zwierzęta od tysięcy lat, a ich historia sięga naśladowania polowań. Teraz skupiamy się głównie na projektowaniu i mechanice, czy to kradnie wygląd dzioba zimorodka, aby uczynić pociągi pociskami bardziej wydajnymi, czy replikuje gigantyczne samohydujące kopce afrykańskich termitów, aby obniżyć koszty energii w budynkach biurowych.
Najnowsza inspiracja pochodzi od skrzydeł motyla. Chińscy naukowcy chcieli lepiej zrozumieć, w jaki sposób ich konstrukcja pomaga utrzymać motyle w cieple w chłodne poranki. To, co zobaczyli przez mikroskop elektronowy, dało odpowiedź. Skrzydła wykonane są z długich prostokątnych łusek, które pasują do siebie jak zachodzące na siebie gonty na dachu. Również grzbiety na łuskach miały małe dziury, które pozwalały filtrować światło do dolnej warstwy. I to pomogło utrzymać ciepło.
Co może prowadzić do zupełnie innego sposobu projektowania technologii energii słonecznej. Zamiast stosowanych obecnie płaskich paneli widzieliśmy macierze słoneczne, które są trójwymiarowe i bardziej złożone, ale o wiele bardziej skuteczne.
To droga natury
Oto inne niedawne przykłady przełomów w biomimikrii:
- Gdzie jest twoje żądło?: Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych sponsoruje badania mające na celu opracowanie robotycznych meduz, które mogłyby być wykorzystane do pomocy zespołom ratunkowym w podwodnych sytuacjach ratunkowych. Bardzo fajny. Ale jeszcze bardziej innowacyjny jest sposób zasilania tego podwodnego robota - jest on zaprojektowany do działania na wodorze pobranym z wody morskiej.
- Budowanie lepszego pinezki: Naśladując sposób, w jaki kot cofa pazury, japoński wynalazca Toshi Fukaya wynalazł bezpieczniejszą pinezkę - jej punkt pozostaje zakryty, dopóki nie wepchniesz jej do ściany.
- Lepka sprawa: naukowcy od dłuższego czasu badają gekony, urzeczeni ich zdolnością do przeskakiwania po pionowej ścianie bez poślizgu. Najnowszy wynalazek, który zainspirowali, to urządzenie klejące o powierzchni zaledwie 16 cali kwadratowych, które może pomieścić telewizor z płaskim ekranem.
- Kto wiedział, że ślimaki są takie fajne ?: Grupa irańskich studentów wygrała konkurs na projekt studencki Biomimicry Institute, projektując pustynny dom oparty na ślimaku. Budynek ma zachodzącą na siebie i zakrzywioną powłokę, aby zminimalizować ilość światła słonecznego, które uderza w dowolną część dachu i strefy buforowe wewnątrz, aby skorzystać z naturalnej wentylacji.
- Podążaj za robotem: jeśli stworzyłeś rybę-robot, czy prawdziwe ryby podążałyby za nią? To jest myśl robota pływackiego stworzona przez inżynierów z Politechniki w NYU. Jeśli będzie działać tak, jak tego oczekują, będzie w stanie odciągnąć ławice ryb od wycieków ropy i innych niebezpieczeństw.
Bonus wideo: jeszcze jedna opowieść o inspiracji zwierzęcych. Ten może skończyć w maskowaniu okrętów podwodnych o powierzchni wzorowanej na skórze kałamarnicy.
