Podíl:
10 neuvěřitelné vynálezy inspirované rostlinami a zvířaty
Již od počátku jsme se těšili z inovací přírody. Před tisíci lety naši předkové kopírovali způsob, jakým si mysleli, pronásledovali a lovili dravci. Dokonce i nyní, se všemi našimi technologiemi, příroda neztratila svou odvolání. Mnoho vynálezů bylo inspirováno technikami pozorovanými v rostlinných a zvířecích královstvích.
Doporučený obrázek: festo.com10 Materiál pro sklizeň vody
Namib Desert Beetle
Déšť požehnal písky africké Namibské pouště. Země je spálená, ale každým ráno se po písečných dunách pohybuje milosrdný pokryv světlé mlhy. Je to dokonalý domov pro brouka Namibského pouště.
Když vodní kapky z mlhy shromažďují na plášti brouků, vody odpuzující hřebeny přivádějí kapky směrem k jeho hlavě. Plášť je dotčen malými, hydrofilními nuby. Jak se hromadí vlhkost, kapky se zvětší, dokud neklouznou směrem k ústům brouků, čímž se účinně uklidní jejich žízeň.
Inženýři z Massachusettského institutu techniky si tuto dovednost vypůjčili, aby vytvořili materiál, který dokáže sklízet vodu z tenkého vzduchu. Je vyroben ze skla a plastu a je plný stejných drobných hřebenů, je látka, která je spongeliková, levná a může být vyrobena jednoduše tiskovými hydrofilními tečkami na listy hydrofobních materiálů.
Kdyby tentokrát tentokrát připomínal kempinkový stan, bylo by každé ráno schopno sklízet denní hodnotu vody. Vysoká odolnost hmyzu vůči hmyzu navíc naznačuje infračervené reflektory na skořápce, které mohou pomoci v oblastech, které potřebují tepelně odolné vybavení, jako je konstrukce rakety.
9 živých mikrorobotů
Mihule
Věci by byly mnohem jednodušší, kdyby se doktoři dostali dovnitř vašeho těla a určit přesnou příčinu bolesti nebo nemoci. Imagingová technologie je často zrnitá s nízkým rozlišením, zatímco MRI stroje jsou objemné a drahé.
S příchodem vynálezů robotů, které jsou dost drobné, aby mohli plavat ve vašem krevním řečišti, lék bude mnohem jednodušší. Cyberplasmus je robot, který je v jistém smyslu "živý".
Je nabitá senzory odebranými ze skutečných savčích buněk, reaguje na chemikálie a světlo stejným způsobem jako živý organismus. Kompletní s očními a nosními čidly, miniaturní robot obsahuje umělý, nervový systém poháněný glukózou, který zaznamenává podněty, které se přeměňují na elektrické signály stejným způsobem jako skutečný mozkový systém.
Cyberplasma je modelována po lamprey, typ parazitární ryby s dlouhou, tubelike podobou. Toto zvíře má jednoduchý nervový systém, který se snadno napodobuje a staví do robotického těla. Během času se může stát, že světlovodný robot ve vašem těle cestuje pro hledání nádorů, krevních sraženin nebo chemikálií.
8 Robotická ruka
Slon
Skládá se z více než 40 000 svalů, slonové kufry jsou stejně hbité jako lidské ruce, schopné vybírat jablka z větve nebo roztrhnout celý strom ze země. Jejich všestranný design také inspiroval robotickou ruku. Německá společnost Festo vyvinula Bionic Handling Assistant, což je doplněk, který lze použít k úpravě manipulační techniky pro spolupráci člověk-stroj.
Přidáním čtyř kovových drápů se robot učí stejně jako lidské dítě, které by se pokusilo a omyl. Tím, že se stále objevují a chytají objekty, funguje, které svaly se pohybují. Robot je schopen zapamatovat změny ve své poloze úpravou tlaku uvnitř trubek, které krmí umělé svaly.
Vyrobeno z polyamidu, tento konstrukční materiál je dostatečně pevný, aby zvedl těžké váhy a byl dostatečně agilní, aby mohl provádět jemné procedury, jako je vychystávání vajíčka. Kufr se ukázal být přínosem pro továrny, laboratoře a nemocnice, kde zajišťuje dodatečnou manipulaci s lidskými projekty.
7 bullet vlaky
Ledňáček a sova
Když opouští tunel, japonské extrémně rychlé střely vytvářejí ohlušující "tunelový boom" kvůli tvaru nosu vlaku. Tím, že tlačí vzduch vysokou rychlostí, vytváří stěnu větru, která vytváří raketu a spaluje palivo tím, že zpomaluje vlak.
Řešení? Poraďte se s ptáky.
Kingfishers se pyšní zjednodušeným zobákem, který činí rybolov mnohem praktičtější. Díky špičatému tvaru nosu se pták potápí do potoků bez splash. Zobák snižuje nárazy tím, že dovolí, aby voda protékala kolem zobáku místo toho, aby byla tlačena před něj.
Eiji Nakatsu, inženýr a strážce ptáků, změnil kulatý nos kulky, aby napodoboval design rybářského účtu. Vlak je nyní schopen běžet rychlostí 300 km / h se sníženou spotřebou energie a vzdušnou odolností.
Navíc, díky nepolapitelné sovu, byl tlumený hluk také tlumen. Nos byl změněn tak, aby odpovídal tvaru sova peří, které jsou dostatečně tiché, aby se vyhnuly i nejchytřejším myším.
6 Squishy Roboty
Chobotnice
Kdo říkal, že roboty musí být tvrdé a kovové? Tým výzkumníků z Itálie objevil výhody chobotnicového těla chobotnice. S schopností plavat, držet objekty a procházet, chobotnice robot používá mnohem méně výpočetní síly k fungování.
Namísto pohybu matematicky předvídatelnými způsoby, jako jsou stroje s tvrdými tělesy, roboty chobotnic se smršťují, zvlňují a zvlňují. Nemají tuhé končetiny a pevné klouby, což je výhoda.
Ostatní roboty modelované po pevných kostřech vyžadují pečlivé programování a další práci, aby nedošlo k tomu, Mají také tendenci stát se nestálými, dokonce nebezpečnými, kolem lidí a nového terénu.
Měkké roboty jsou mnohem bezpečnější.Mohou se kroutit do nových tvarů a dobře se přizpůsobit okolí. S těmito formami je možné, aby zachránili chycené lidi, komunikovali s námi a fungovali bez předchozího programování.
5 Cyborg květiny
Růže
Věděli jste, že růže mohou provádět elektřinu?
Magnus Berggren a jeho tým vědců ve Švédsku dokázali vytvořit tuto sílu tím, že do systému rostlin zavádějí miniaturní dráty. Po namočení růží v organickém roztoku polymeru byla kůra z růží odlupována zpět a odhalila drobné polymerní "dráty", které procházejí stonky. Později se ukázaly být elektricky vodivé.
Tato metoda umožnila vědcům řídit fyziologii růží, jako je to, že květiny nemohou kvitnout před blížícím se mrazem nebo pomáhat předcházet suchu. Tyto úpravy se nevztahují na plody nebo semena.
Přestože trvalé změny mohou negativně ovlivnit ekosystém, tento vynález lze snadno zapnout nebo vypnout.
4 katétry odpuzující klíčky
Žraloci
Díky své elegantnosti a trvanlivosti je žraločí kůže užitečná pro všechny druhy věcí - od plavek až po boty. Co jsme však nečekali, byly katetry.
Bakterie jsou v každé nemocnici starosti. S tolika lidmi, kteří chodí dovnitř a ven, není žádným tajemstvím, že povrchy mohou být snadno pokryty bakteriemi, které šíří onemocnění od jednoho pacienta k druhému.
Inženýr Tony Brennan zjistil, že nic není čistější než žralok. Povrch je plný drobných koberců zubů, které zabraňují tomu, aby se sliznice, řasy a barnacles dostaly do těl žraloků. Naštěstí, žraločí kůže také zastaví choroboplodné bakterie, jako je E-coli.
Sharklet je společnost, která tuto koncepci využívá. Zatím to funguje. Jejich dalším krokem je vynalézt katétry vyrobené z žraločího kůže, které by mohly pomáhat předcházet společnému zdroji infekcí.
3 Vakcína, DNA a zachování kmenových buněk
Vzkříšení rostlin, Tardigrades, a další
Použitím extrémní hibernace, vzkřísených rostlin, druhů pouštního mechu, který vysuší při intenzivních teplotách, "zemřou" a zdá se, že jsou po mnoho let mrtví, dokonce i desetiletí. Ale jakmile se déšť vrátí, rostliny se zase snadno svěží a zelené.
Tardigradé, mikroskopické vodní medvědi, jsou také jednou z nejtěžších zvířat na Zemi. Byly vyhozeny do vesmíru, vystaveny extrémním teplotám, jako je absolutní nula a 150 stupňů Celsia (300 stupňů Celsia), a nuceni vydržet záření a jít let bez vody.
V reakci na to, že vodní medvědi se zbaví. Pak se probudí, rehydratají, když je jejich okolí opět příznivé. Slané krevety, nematody a pekařské kvasnice jsou jen některé další, které používají podobné hibernační techniky.
Během těchto pokusů organismy pouze nahrazují veškerou vodu v těle za cukr. Jak cukr vytvrzuje do skla, organismy vstupují do stavu suspendované animace. Zatímco tato metoda jistě zabije člověka, je to pro nás stále dobrá zpráva: Vakcíny, DNA a kmenové buňky lze nyní zachovat po delší dobu.
Každý rok zemřou dva miliony dětí z chorob, které lze snadno předejít. Vakcíny rychle zahynou v horkém klimatu, ale tato konzervační činidla na cukr vytvrzují do mikroskopických korálků v rámci vakcín a prodlužují jejich trvanlivost na roky.
2 Robot, který skáče na vodě
Strider vody
Hmyz skimmerů je schopen chodit po vodě díky "pokožce", která pokrývá každé tělo kapaliny. Známé jako povrchové napětí, molekuly se drží společně silou známou jako soudržnost.
Je vybudován lehký robot, který skoky skýtá na vodu než na procházky. Tento robot je měkký a váží pouhých 68 miligramů. Ačkoli inženýři už navrhli boty, které jsou schopné chodit po vodě, je to jedinečné, protože může skákat na hladině vody bez toho, aby se potopilo.
Vědci to dokázali pozorováním vodních striders. Tento hmyz postupně zrychluje nohy a neumožňuje vodu, dokud není čas na skok. Vyvíjejí správné množství síly, udržují povrchové napětí napjaté a celé.
Vyznají-li si tuto taktiku, robot postupně aplikuje dostatek točivého momentu, aby se vydal, ale nepřekračuje hranici "pokožky" vody. Tato akce napodobuje pohyb bleché nohy a může vyskočit na impozantních 14 centimetrů. Tento miniaturní bot se může ukázat jako užitečný při operacích dohledu a záchrany.
1 Lepší rentgenová vize
Humr
Rentgenové záření je obtížné pracovat, což je důvod, proč jsou rentgenové přístroje na letištích tak objemné. Vědci však nyní kopírují techniku, kterou používají humrové oči, aby získaly lepší rentgenové vidění.
Namísto lomu nebo ohnutí světla objektivem, humři vidí pomocí reflexe. Jejich oči jsou pokryty čtvercovými plochami, podobnými plochým zrcadlům, které odrážejí světlo v přesných úhlech a tvoří obraz z jakéhokoli směru.
Tento design je užitečný pro astronomy, kteří touží po dalekohledech, které mohou zaostřit rentgenové záření z určitých oblastí v prostoru. Zatímco obyčejné zrcadlo by umožňovalo pouze procházení rentgenovými paprsky, tvary olých očí se používají k vytvoření polí drobných, čtvercových, dutých trubiček vyrobených z olovnatého skla. Zakřivené do koulí očních víček, materiál odráží rentgenové záření a je zabalen do dalekohledů.
Tito korýši inspirovali i další vynálezy, jako jsou mikročipy a zařízení pro zobrazování rentgenovým zářením Lobster Eye, "baterku", která dokáže vidět přes ocelové stěny o tloušťce 8 centimetrů.
Když zařízení odesílá řadu rentgenových paprsků s malým výkonem přes stěnu, několik se odrazí od objektů na druhé straně. Tyto signály jsou spuštěny přes trubky a vytvářejí obrazy stejně jako oči humrů. Tento vynález může být důležitý při hledání ukradeného nebo nelegálního zboží.