https://frosthead.com

A biomimetikus tervezés azt jelenti, hogy mindannyian egy bug életét éljük

Amikor gyerek voltam, volt egy „hibás dobozom” - egy kicsi, házi készítésű tartály, amely dróthálóból és néhány darab fából készült. Nyáron megpróbálom kitölteni ezt a dobozt villámhibákkal - tüzekkel vagy világítótornyokkal, attól függően, hogy honnan jöttél - annak érdekében, hogy a kis áttetsző tartályt természetes lámpássá alakítsam, amely tele van rovarokkal, amelyek biológiai izzása semmi sem volt. kevesebb, mint egy kisebb csoda. Soha nem működött úgy, ahogy elképzeltem. Visszatekintve az egész törekvés fantasztikusnak tűnik, amelyet túl sok rajzfilm táplált.

Vagy talán nem.

Nemrégiben egy nemzetközi kutatói csapat kereste a szentjánosbogár ihletet a hatékonyabb világítás megtervezésében. Az izzó bogarak világosságát elősegítő kémiai reakciókkal kapcsolatos korábbi kutatásokra építve a csoport a rovar exoskeletonjára összpontosított, amelynek egyedi övsömörszerű felületei csökkentik a belső visszaverődést, ezáltal lehetővé téve, hogy több fény távozzon. Lézerekkel a zsindely alakjának a LED felületén történő újbóli előállításához a kutatók 55% -kal hatékonyabb LED-et tudtak létrehozni. Ez csak a sok-sokféle módszer közül, amelyekkel a rovarok biomimikrei javítják termékeinket és életünket.

A biomimicry olyan tervezési elv, amely a természetben megfigyelt rendszerek, viselkedés vagy hatások reprodukálására törekszik. Végül is, mi, mi hülye emberek, párszáz éven át dolgozunk - a legjobb! - A természet örökké fejlődik. Bár a biomimikrika csúcstechnológiának hangzik, ez egyáltalán nem új terület. A feltalálók, művészek és tudósok évezredek óta tekintik a természet felé az emberi technológiai bátorság előmozdítása érdekében. A madarak talán a leggyakoribb példa, de a rovarok, a bolygó legváltozatosabb és legszélesebb körű állati osztálya, szó szerint több millió lehetőséget kínálnak a tervezőknek az innováció kiaknázására.

Lebegő szitakötő (Aeshna juncea) Lebegő szitakötő (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons)

A robot- és a drone-technológia gyors fejlődésével - és zsugorodásával - a repülő rovarok természetes modellje a holnap élő gyilkos gépeknek, megfigyelő rajoknak és nanobotoknak. Az Adelaide-i Egyetemi Idegtudományi Kutatóközpont kutatói úgy vélik, hogy a szitakötők titkot tartanak a robotkövetés és a célzás javítása érdekében. A szitakötők kivételes képességet fejlesztettek ki mozgó tárgyak sötétben történő látására - így kiváló éjszakai ragadozóvá válnak. Dr. Steven Wiederman, a kutatás vezetője elmagyarázza ezt: „A tárgyak széleinek és a fényben vagy a sötétségben bekövetkező változások érzékeléséhez sok állat, beleértve a rovarokat, a békákat és még az embereket is, agya két független útvonalat használ, azaz ON és OFF csatornákat ismert. .De, amit a szitakötő agyában tapasztalunk, az mind az OFF, mind az ON kapcsoló kombinációja. ”A kutatók azt remélik, hogy technológiailag reprodukálják ezt az egyedülálló látási képességet, amelyet eddig csak a szitakötőkben figyeltek meg. Ennek a munkának nyilvánvalóan katonai vonatkozásai vannak, amelyek javíthatják a drónok felismerését és a célzási képességeket, de a csapat arra törekszik, hogy jóindulatúbb alkalmazásokra, például idegi fogpótlásokra törekedjen, amelyek egy nap segíthetnek a látássérülteknek.

Robo-bee, a Harvardi Egyetem Rob Wood és Gu-Yeon Wei villamosmérnökei, valamint Radhika Nagpal számítástechnikus közreműködésével (kép: Nemzeti Tudományos Alapítvány videó)

Robo-bee Robo-bee, a Harvardi Egyetem Rob Wood és Gu-Yeon Wei villamosmérnökei, valamint Radhika Nagpal számítástechnikus közreműködésével (Nemzeti Tudományos Alapítvány videó)

Az utóbbi években a méhek elhalnak és eltűnnek az egész világon. A Colony Collapse Disorder, ahogy a jelenség ismert, veszélyt jelent a világ élelmiszer-ellátására, és rejtély, amely sok kutatás és legalább két dokumentumfilm ellenére nagyrészt megválaszolatlan marad. A megoldás helyett a harvardi tudósok egy csoport alternatívát keresnek. Írja be a RoboBee-t, pontosan így hangzik: egy robot, amely a mézelő méh teljesítményét és viselkedését modellezi. Ha elkészült, a RoboBees repül, mint a méhek, egységesen működnek, mint egy kolónia, és ami a legfontosabb: beporzik. De a kaptár-elme-robot rovarok lehetősége sokkal nagyobb. Például egy ilyen technológiát fel lehetne használni a katasztrófákat követő kutatási és mentési erőfeszítésekben. Természetesen ennél sokkal könnyebb mondani, mint megtenni. De előrelépések történtek. Más repülõ rovarok mozgásának áttekintésével a RoboBee csapata eddig képes egy olyan nikkelméretû gépet létrehozni, amely képes alapvetõ repülésre, és remélik, hogy öt-tíz év múlva rajszik. Ez természetesen azt jelenti, hogy öt-tíz évvel azután a RoboBee birodalom meghódította a Földet. Ne mondd, hogy nem figyelmeztettek.

A sorsos napig a biomimika továbbra is fényben tartja fényeinket, repülőgépeinket a levegőben, növényeinket beporzik, és általában javítja a mindennapi élet minőségét. Bár valószínűleg nem fogok hamarosan megszerezni a hibával működő lámpámat.

A biomimetikus tervezés azt jelenti, hogy mindannyian egy bug életét éljük