Οι επιστήμονες εξετάζουν τη φύση για να λύσουν τα τεχνικά προβλήματα
Με τον καιρό, ο σχεδιασμός του προϊόντος έχει γίνει πιο εκλεπτυσμένος. τα σχέδια από το παρελθόν συχνά φαίνονται πιο εύρωστα και λιγότερο χρήσιμα από αυτά του σήμερα. Καθώς οι γνώσεις μας στο σχεδιασμό γίνονται πιο εξελιγμένες, οι επιστήμονες και οι σχεδιαστές εξέτασαν τη φύση και το πλήθος των κομψών, εξελιγμένων προσαρμογών για καθοδήγηση για να βελτιώσουν περαιτέρω τις γνώσεις μας. Αυτή η χρήση της φύσης ως έμπνευση για την ανθρώπινη τεχνολογία ονομάζεται Βιομιμητική ή Βιοϊατρική. Εδώ είναι 5 παραδείγματα τεχνολογιών που χρησιμοποιούμε σήμερα που έχουν εμπνευστεί από τη φύση.
Velcro
Ένα από τα παλαιότερα παραδείγματα ενός σχεδιαστή που χρησιμοποιεί τη φύση για την έμπνευση του προϊόντος είναι το Velcro. Το 1941, ο ελβετός μηχανικός George de Mestral παρατήρησε τη δομή των φλυτζανιών, αφού διαπίστωσε μια σειρά από σπόρους για σπορά που συνδέονται με το σκυλί του μετά από μια βόλτα. Παρατήρησε τις μικρές δομές που μοιάζουν με αγκίστρι στην επιφάνεια του καλαμιού που του επέτρεπε να προσκολλάται στους περαστικούς. Μετά από πολλές δοκιμές και σφάλματα, η de Mestral κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το σχέδιο που έγινε άγρια δημοφιλής συνδετήρας παπουτσιών και ενδυμάτων, με βάση τη δομή αγκίστρου και βρόχου. Το Velcro είναι ένα παράδειγμα βιομικρομικής πριν η βιομιμηρία έχει ακόμη και ένα όνομα. η χρήση της φύσης για την έμπνευση του σχεδιασμού είναι μια μακρόχρονη τάση.
Νευρωνικά δίκτυα
Τα νευρικά δίκτυα γενικά αναφέρονται σε μοντέλα υπολογιστών που αντλούν έμπνευση από τις νευρωνικές συνδέσεις στον εγκέφαλο. Οι επιστήμονες υπολογιστών έχουν δημιουργήσει νευρικά δίκτυα δημιουργώντας ατομικές μονάδες επεξεργασίας, εκτελώντας θεμελιώδεις λειτουργίες, μιμούμενοι τη δράση των νευρώνων. Το δίκτυο δημιουργείται από συνδέσεις μεταξύ αυτών των μονάδων επεξεργασίας, πολύ με τον ίδιο τρόπο που οι νευρώνες συνδέονται στον εγκέφαλο. Χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο υπολογιστών, οι επιστήμονες κατάφεραν να δημιουργήσουν εξαιρετικά προσαρμόσιμα και ευέλικτα προγράμματα, τα οποία συνδέουν με διάφορους τρόπους την εκτέλεση διαφορετικών λειτουργιών. Οι περισσότερες από τις εφαρμογές των νευρωνικών δικτύων έχουν μέχρι τώρα πειραματιστεί, αλλά πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί για καθήκοντα που απαιτούν προγράμματα για να μάθουν και να προσαρμοστούν, όπως στην αναγνώριση και διάγνωση μορφών καρκίνου.
Προώθηση
Υπάρχουν ορισμένα παραδείγματα μηχανικών που χρησιμοποιούν τη φύση για καθοδήγηση σχετικά με αποτελεσματικές μεθόδους πρόωσης. Πολλά πρώιμα παραδείγματα ανθρώπων που προσπαθούν να μιμηθούν πτηνών πτηνών συναντήθηκαν με περιορισμένη επιτυχία. Ωστόσο, πρόσφατες καινοτομίες έχουν αποφέρει σχέδια όπως το ιπτάμενο σκίουρο κοστούμι, το οποίο επιτρέπει στους πεζοπόρους και τους jumper base να ολισθαίνουν οριζόντια με απίστευτη απόδοση. Πρόσφατα πειράματα έχουν επίσης αποκαλύψει την αποτελεσματικότητα των καυσίμων στις αεροπορικές μετακινήσεις με την οργάνωση αεροπλάνα σε ένα σχηματισμό V που μιμείται τη μετανάστευση των πτηνών.
Τα αεροπορικά ταξίδια δεν είναι ο μοναδικός δικαιούχος της βιοχημείας, αλλά και οι μηχανικοί χρησιμοποίησαν τη φύση ως πρότυπο καθοδήγησης. Μια εταιρεία που ονομάζεται BioPower Systems έχει αναπτύξει ένα σύστημα για να αξιοποιήσει την παλιρροιακή δύναμη χρησιμοποιώντας ταλαντευόμενα πτερύγια εμπνευσμένα από την αποτελεσματική πρόωση μεγάλων ψαριών, όπως καρχαριών και τόνου.
Επιφάνειες
Η φυσική επιλογή συχνά διαμορφώνει τις επιφάνειες των οργανισμών με ενδιαφέροντα μέσα για να τα προσαρμόσει στο περιβάλλον στο οποίο κατοικούν. Οι σχεδιαστές έχουν προσελκύσει αυτές τις προσαρμογές και βρίσκουν νέες χρήσεις γι 'αυτούς. Τα φυτά Lotus έχουν βρεθεί ότι είναι ιδιαίτερα προσαρμοσμένα στο υδάτινο περιβάλλον. Τα φύλλα τους έχουν μια κηρώδη επικάλυψη που απωθεί το νερό, και τα λουλούδια έχουν μικροσκοπικές κάλτσες που εμποδίζουν τη βρωμιά και τη σκόνη από την προσκόλληση. Ορισμένοι σχεδιαστές χρησιμοποιούν τις ιδιότητες "αυτοκαθαρισμού" του λωτού για τη δημιουργία ανθεκτικών προϊόντων. Μια εταιρεία έχει χρησιμοποιήσει αυτές τις ιδιότητες για να δημιουργήσει ένα χρώμα με μια μικροσκοπικά υφή επιφάνεια που θα βοηθήσει να απωθήσουν βρωμιά από το εξωτερικό των κτιρίων.
Νανοτεχνολογία
Η νανοτεχνολογία αναφέρεται στο σχεδιασμό και τη δημιουργία αντικειμένων σε ατομική ή μοριακή κλίμακα. Καθώς οι άνθρωποι δεν λειτουργούν σε αυτές τις κλίμακες, έχουμε συχνά εξετάσει τη φύση για καθοδήγηση για το πώς να οικοδομήσουμε τα πράγματα σε αυτόν τον μικροσκοπικό κόσμο. Ο ιός μωσαϊκής του καπνού (TMV) είναι ένα μικροσκοπικό σωματίδιο που μοιάζει με σωληνάριο και έχει χρησιμοποιηθεί ως δομικό στοιχείο για τη δημιουργία μεγαλύτερων νανοσωλήνων και υλικών τύπου ινών. Οι ιοί έχουν ελαστικές δομές και συχνά μπορούν να αντέξουν ευρείες περιοχές pH και θερμοκρασίας. Nanowires και νανοσωλήνες που βασίζονται σε σχέδια ιών μπορούν ενδεχομένως να χρησιμεύσουν ως συστήματα παράδοσης φαρμάκων που μπορούν να αντέξουν ακραία περιβάλλοντα.