© ROOT-NATION.com - Ovaj članak je automatski preveo AI. Izvinjavamo se za sve netačnosti.
Priroda je imala 3,8 milijardi godina evolucije kako bi usavršila procese preživljavanja - sve od izgradnje ptičjeg krila do načina na koji se cvijeće oprašuje. Nasuprot tome, ljudi postoje samo djelić životnog vijeka Zemlje, ali inspiraciju traže u prirodi. Priroda je cijelo vrijeme davala neku vrstu plana za čovjeka, prema kojem je mogao raditi.
Pratite naš kanal za najnovije vijesti Google News online ili putem aplikacije.
Priroda je savršena u svojoj originalnosti, efikasna, štedljiva sa resursima i samodovoljna. Dizajni i procesi koji su razvijeni testirani su milionima godina i pokazali su se efikasnim u različitim okruženjima.
Na primjer, struktura saća koju pčele koriste za izgradnju košnica. Visoka čvrstoća i stabilnost geometrije čine ga idealnim za pčele. I istovremeno, efikasno koristi minimum materijala. Danas ljudi koriste ovu strukturu u raznim oblastima, od aviona i svemirskih letelica do konstrukcije i pakovanja. Biomimikrija znači da ljudi proučavaju i oponašaju prirodne strukture i procese za njihovu upotrebu. Danas ćemo pogledati neke od dizajna i procesa koje priroda nudi i kako su prilagođeni za stvaranje održivijih struktura koje je napravio čovjek.
Zrakoplov
Najpoznatiji i najstariji primjer biomimikrije je avion. Veruje se da je let golubova inspirisao braću Rajt da kreiraju avion, koji su lansirali 1903. godine. Od oblika ptice i načina na koji krila rade do načina na koji ptica klizi kroz vazduh, sve su to nacrti za moderne avione. Ove karakteristike se pažljivo proučavaju, a naučnici ih pokušavaju reproducirati.
Dizajneri oblikuju krila aviona tako da oponašaju zakrivljenu površinu ptičjeg krila, stvarajući razliku u tlaku zraka iznad i ispod krila kako bi stvorili uzgonu. Kormila u repu aviona oponašaju repno perje ptice kako bi osigurala ravnotežu i kontrolu smjera. Koristeći prirodni dizajn, naučnici su stvorili mašinu težu od vazduha koja može da putuje nebom. Osim komercijalnih aviona, proučavan je i V-oblik ptica kao što su guske.

V-linija pomaže u očuvanju energije zadržavajući uzlazno strujanje ptice ispred i na taj način smanjuje količinu energije potrebnu ptici iza da ostane u zraku. Vojne eskadrile koriste ovaj princip za maksimalnu energetsku efikasnost.
Također zanimljivo: TOP-8 vojnih tehnologija budućnosti, na koje danas treba obratiti pažnju
Lipučka
Švicarski inženjer George de Mestral izumio je čičak traku 1941. godine kada se vratio iz šetnje šumom i pronašao brazde od biljaka čička zalijepljene za njegovu odjeću i krzno njegovog psa. Promatrajući ih pod mikroskopom, Mestral je primijetio da ovi brazdi imaju sitne kukice na sjemenkama. To je dovelo do toga da su se lijepili za odjeću i krzno.
Inspiriran dizajnom kukica, Mestral je kreirao čičak, dvodijelni sistem. Sitne kukice su činile jednu stranu čičak trake, a male omče drugu, tako da kada se spoje, kuka bi se zakačila za omču, formirajući snažnu vezu. Ali takav da bi bilo dovoljno snažnog napora da se to razbije.
Danas se čičak koristi u mnogim stvarima, od odjeće i torbi do medicinskih zavoja i organizatora kablova. ne samo to, NASA također koristi čičak za pričvršćivanje stvari u bestežinskom stanju. Inspiriran jednostavnim, ali učinkovitim dizajnom raspršivanja sjemena, čičak je sada poznata stvar koju koristimo posvuda. To je alternativa dugmadima i patentnim zatvaračima, sa prednostima jednostavnosti upotrebe, ponovne upotrebe i efikasnosti.
Također zanimljivo: Kako će izgledati putnički vozovi budućnosti?
Termiti
Nasipi termita su genijalne strukture koje su stvorili termiti kako bi pružili sklonište i regulirali stanište za koloniju. Napravljeni od zemlje, sažvakanog drveta, prljavštine i pljuvačke, ovi humci imaju centralnu ventilacijsku strukturu nalik na dim povezanu sa podzemnim tunelima i komorama. Ova struktura pomaže u održavanju optimalnog okruženja u podzemnim regijama.
Vrući zrak se diže kroz centralnu strukturu, propuštajući hladan zrak iz donjih otvora. Ovo osigurava da se okruženje unutar humki održava uprkos vanjskom okruženju. Dizajn također olakšava ventilaciju i razmjenu plina. Ove konstrukcije mogu doseći i do 9 m i stajati decenijama, pokazujući svoju izdržljivost.

Inspirisani nasipima termita, arhitekti dizajniraju zgrade koje imitiraju ovu strukturu. Najpoznatiji primjer je Eastgate Center u Zimbabveu. Mick Pearce dizajnirao je Eastgate centar kako bi održao kontroliranu klimu za stanovnike u vrućim klimama i smanjio potrošnju energije za hlađenje.
Također zanimljivo: Kako izgleda ivica našeg solarnog sistema?
Samočisteće površine
Iako uspeva u mutnoj vodi, lotos uvek ostaje čist zahvaljujući ultra-hidrofobnoj prirodi njegovih listova. Sitne izbočine prekrivene voskom pokrivaju površinu lotosovog lista, uzrokujući da se kapljice vode kotrljaju zajedno s prljavštinom i krhotinama. Nanostrukture na površini lista (te sitne kvržice) uzrokuju da kapljice vode pokupe čestice prašine, smanjujući prianjanje kapi na površinu lista. Ovaj fenomen je poznat kao "efekat lotosa", a sam termin su 1977. godine predložili Bartlott i Eller, koji su opisali svojstva samočišćenja lotosovog lista.
Od tada naučnici istražuju samočisteće premaze inspirisane lotosovim lišćem. Američka kompanija Sto Corp. je stvorio boju inspirisanu efektom lotosa koji odbija prljavštinu i prljavštinu.

Osim samočistećih boja, tkanina i premaza, ljudi također koriste ovu metodu za razvoj materijala za solarne termalne kolektore, senzore za kontrolu prometa i tende.
Također zanimljivo: Kako će izgledati putnički avioni budućnosti
Japanski brzi vozovi
Vodomari su izuzetno okretne i brze ptice koje se spuštaju na svoj plijen da ga zgrabe. Upadaju, posebno u blizini vodenih tijela, ne jako glasno, kako ne bi uplašili plijen. Jedinstven dizajn kljuna vodenjaka daje mu ovu prednost. Ima uzak, dug i šiljast kljun, čiji se prečnik povećava od vrha do glave. Ovaj dizajn vam omogućava da glatko rasporedite pritisak koji nastaje kada udarite u vodu, smanjujući zvuk prskanja i osiguravajući efikasno, tiho i stabilno ronjenje.
Japanski inženjeri koji su dizajnirali brzi voz Shinkansen u početku su se suočili s problemom da je voz stvarao glasnu tutnjavu tunela zbog atmosferskog pritiska stvorenog na prednjem dijelu voza.

Kako bi riješili ovaj problem, inženjeri su skrenuli pažnju na dizajn kljuna vodenjaka. Inženjeri su redizajnirali prednji dio voza kako bi oponašali kljun vodenjaka, eliminirajući tunelske grede. Osim toga, ovaj dizajn je omogućio vozu da se kreće 10% brže i da troši 15% manje električne energije.
Također zanimljivo: Europa Clipper: sve što trebate znati prije lansiranja najveće svemirske letjelice
Inovacije inspirisane kožom ajkule
Ajkule su poznate po svojoj brzini i vještini plivanja pod vodom. Stoga nije iznenađujuće što su naučnici pokušali rekreirati kožu ajkule za različite primjene, uključujući kupaće kostime i antibakterijski premaz. Koža ajkule sastoji se od sitnih struktura nalik zubima zvanih dermalni zubići, koji su glatki na dodir u jednom smjeru i nazubljeni u drugom. Dermalni zubići imaju dvije uloge: služe kao zaštitni oklop i poboljšavaju kretanje u vodi.
Izraz dermalni denticles prevodi se kao "kožni zubi" i pokazalo se kao moćno oruđe za ajkule. Ometajući protok vode svojim nazubljenim rubovima, dermalni zubići smanjuju otpor na koji ajkula nailazi kada se kreće kroz vodu, omogućavajući joj da pliva brzo, efikasno i tiho. Ove strukture takođe sprečavaju da se mikroorganizmi vežu za kožu ajkule. Sitni grebeni duž površine kože sprečavaju neželjene stopere da ugrabe besplatnu vožnju.
Inspirisani ovom jedinstvenom površinom, naučnici su je ponovo kreirali za kupaće kostime kako bi poboljšali njihove performanse. Ovi kupaći kostimi bili su toliko uspješni na Olimpijskim igrama da je jedan od Speedo kupaćih kostima nazvan LZR Racer zabranila je Međunarodna plivačka federacija.
Međutim, neki istraživači tvrde da kupaći kostimi od kože morskog psa zapravo ne smanjuju otpor, već ga povećavaju. Tijelo ajkule je mnogo fleksibilnije od ljudskog, zbog čega kožni nazubljeni smanjuju otpor. Iako su istraživači razvili ove kupaće kostime promatrajući kožu ajkule, njihov uspjeh može biti nusprodukt procesa pokušaja i grešaka.

Koža ajkule je također proučavana za razvoj medicinskih tehnologija, poput plastičnih ploča koje se lijepe na zidove bolnice. Time se sprječava širenje bakterija i drugih opasnih mikroorganizama jer se ne mogu zalijepiti za zidove.
Također zanimljivo: Nove tehnologije - kako olakšavaju putovanje?
Ćelijske strukture
Kao što je spomenuto u uvodu, ćelijska struktura koju koriste pčele je vrlo efikasan geometrijski oblik. Razlog zašto su pčele odabrale posebno heksagonalni oblik bio je znanstveni kuriozitet još od vremena Charlesa Darwina, koji je pretpostavio da je ovaj oblik prilagođen da bi se uštedio proces proizvodnje voska. Ovaj oblik maksimizira raspoloživi prostor za pohranu uz korištenje najmanje količine voska.
Godine 1999. američki matematičar Thomas Hales dokazao je da šesterokut minimizira površinu perimetra i maksimizira prostor, koristeći minimum materijala. Ovo je poznato kao "hipoteza saća". Osim što čuvaju vosak, heksagonalne ćelije također pohranjuju i drže larve, osiguravajući da se vosak ne topi u vrućim klimama.

Inspirisani pčelama, naučnici koriste geometriju u ogledalima aviona, građevinskim materijalima i lopaticama vetroturbina. Dizajn se fokusira na efikasnost resursa, smanjenje težine i troškova materijala.
Konkretno, ogledala svemirskog teleskopa James Webb (JWST) sastoje se od 18 heksagonalnih segmenata raspoređenih u obliku saća. Ova geometrija maksimizira površinu za hvatanje svjetlosti uz održavanje strukturalnog integriteta i minimiziranja težine, što je neophodno za svemirske misije.
Ovo su bili neki primjeri biomimikrije i kako priroda inspirira učinkovit dizajn i inovacije. Ova lista ni u kom slučaju nije konačna i dotiče se samo poboljšanja koja je priroda napravila u svom dizajnu i procesima. Danas postoji mnogo prirodnih sistema i procesa na koje naučnici obraćaju pažnju kako bi unapredili postojeće tehnologije.
Priroda nastavlja da se razvija i optimizuje svoje sisteme, pomažući ne samo prirodnom svetu, već i inspirišući ljude na inovacije iz kojih će crpiti inspiraciju.
Ukoliko ste zainteresovani za članke i vesti o vazduhoplovnoj i svemirskoj tehnologiji, pozivamo vas na naš novi projekat AERONAUT.media.
Pročitajte također:
- 6 interkontinentalnih balističkih projektila (ICBM) koje mogu ubiti svijet
- Kako odabrati bicikl: Vodič za početnike