Milyun-milyong taon ng ebolusyon ang humubog sa mundo sa paligid natin at lumikha ng maraming hindi kapani-paniwalang bagay. Ang biomimicry ay kapag naobserbahan natin ang isang katangian sa kalikasan at kinopya ito o mga bahagi nito para sa teknolohiya at disenyo ng tao. Mayroong maraming mahusay na mga halimbawa ng biomimicry sa pagkilos.
Ang biomimicry ay may kinalaman sa maraming sektor ng aktibidad ng tao. Mula sa medisina hanggang sa pananaliksik, industriya, ekonomiya, arkitektura, pagpaplano sa lunsod, agrikultura, at pamamahala. Ang listahang ito ay hindi kumpleto dahil ang bio-mimicry ay, higit sa lahat, isang tanong kung paano natin nilalapitan ang mga lugar na ito ng kadalubhasaan. Samakatuwid, maaari itong mailapat nang higit o mas kaunti nang direkta sa lahat ng sektor.
Ang konsepto ng biomimicry ay batay sa isang mahalagang ideya: ang kalikasan ay palaging gumagana sa mga prinsipyo ng ekonomiya at kahusayan habang hindi lumilikha ng basura. Naaalala mo ba ang sinabi ni Lavoir na "walang nawawala, walang nalilikha, lahat ay nagbabago"? Iyan ang ideya. Anuman ang larangan ng aplikasyon, ang pilosopiyang biomimetic ay bahagi ng isang pandaigdigang estratehiya ng responsable at napapanatiling pag-unlad na naglalayong balansehin ang paraan ng paggamit ng mga mapagkukunan ng planeta.
Ano ang Biomimicry?
Ang biomimicry, (gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ay ang imitasyon ng mga nabubuhay na bagay) ay naglalayong kumuha ng inspirasyon mula sa natural na pagpili at mga solusyon na pinagtibay ng kalikasan at isalin ang mga prinsipyo sa human engineering. Ito ay isang paraan para sa paglikha ng mga solusyon sa mga hamon ng tao sa pamamagitan ng pagtulad sa mga disenyo at ideya na matatagpuan sa kalikasan. Ginagamit ito kahit saan: sa mga gusali, sasakyan, at maging sa mga materyales.
Ang biomimicry bilang isang diskarte ay isang magandang paglalakbay sa kung ano ang matututuhan natin mula sa kalikasan, at sa proseso, pinapalakas natin ang ating relasyon at koneksyon sa natural na mundo. Ito ay isang mahalagang elemento ng paglikha ng isang mas napapanatiling, mas malusog, at pantay na mundo para sa lahat ng tao at lahat ng species. Kaya naisip namin na magiging masaya na pag-isahin ang ilan sa mga pinakakapansin-pansing halimbawa.
10 Mga Kahanga-hangang Halimbawa ng Biomimicry para sa Mga Bata at Iskolar
Ang biomimicry, gaya ng nakasaad, ay tumitingin sa kalikasan at natural na mga sistema para sa inspirasyon, gamit ang mga diskarte na inspirasyon ng kalikasan para sa pagpapabuti ng disenyo. Sa pamamagitan ng adaptasyon at ebolusyon, ang karakter ay gumugugol ng milyun-milyong taon sa pag-iisip ng paraan sa pag-alis ng mga problema, na nagtatapos sa ilang mga makabagong ideya. Ang kawalan ng kakayahan ay hindi nagtatagal nang mag-isa, at madalas na naghahanap doon ang mga inhinyero at taga-disenyo ng tao para sa mga solusyon sa mga modernong problema.
Narito ang ilang napakahusay na halimbawa ng biomimicry sa agham, engineering, at innovation na naimpluwensyahan ng natural-inspired na disenyo para sa mga bata at iskolar.
- Paggaya ng balat ng pating para sa Swimsuit
- Mga bullet train na inspirasyon ng mga ibong Kingfisher (Tulad ng nasa Disney)
- Ang mga wind turbine ay na-modelo pagkatapos ng mga Humpback whale
- Mga salagubang at self-filling na bote ng tubig
- Isang sumisipsip shock na parang woodpecker
- Pagbabalatkayo ng Cephalopod
- Mga sistema ng bentilasyon na inspirasyon ng anay
- Mga Birds Inspired Jet
- Burr at Velcro
- Butterfly wings at Solar energy
1. Ang balat ng pating na gumagaya sa Swimsuit
Ang mga pating ay isa sa mga pinakadakilang mandaragit sa mga dagat. Bagama't kilala ang mga pating para sa kanilang matinding pang-amoy at mabilis na pagbabagong-buhay ng mga ngipin, maaaring ituro ng bagong pananaliksik ang balat ng species bilang pinaka-ebolusyonaryong niche asset nito.
Ang balat ng pating ay natatakpan ng hindi mabilang na magkakapatong na kaliskis na kilala bilang "dermal denticles." Kapag gumagalaw, ang mga dermal denticle na ito ay lumilikha ng low-pressure zone. Ang nangungunang gilid na vortex na ito ay mahalagang "hinihila" ang pating pasulong at nakakatulong din na bawasan ang pagkaladkad. Hindi na kailangang sabihin, maraming mga aplikasyon para sa gayong disenyo.
Ginaya ng mga siyentipiko ang mga dermal denticle sa mga swimsuit (na ipinagbabawal na ngayon sa mga pangunahing kompetisyon) at sa ilalim ng mga bangka. Ang mga swimsuit na inspirasyon ng balat ng pating ay nakatanggap ng maraming atensyon ng media noong 2008 Summer Olympics nang ang atensyon ay tumatak kay Michael Phelps.
Kilalang-kilalang isinama ni Speedo ang biomimetic sharkskin sa isang linya ng mga swimsuit para sa 2008 Olympics. Ayon sa Smithsonian, 98 porsiyento ng mga medalya sa 2008 Olympics ay napanalunan ng mga manlalangoy na nakasuot ng sharkskin swimwear. Simula noon, ipinagbawal na ang teknolohiya sa mga kumpetisyon sa Olympic.
Gayundin, habang maraming uri ng hayop sa tubig ang kilalang nagtataglay ng iba pang uri ng hayop sa dagat sa kanilang mga katawan (tulad ng mga tabing-dagat), ang mga pating ay nananatiling medyo "malinis," wika nga. Ang mga mikroskopikong dermal denticle na ito ay tumutulong din sa mga pating na ipagtanggol ang mga mikroorganismo tulad ng algae at mga tabing-dagat. Simula noon, ang Hukbong Dagat ng Estados Unidos ay nakabuo ng isang materyal, na kilala bilang Sharklet, batay sa ganitong disenyo ng balat upang makatulong na mapigilan ang paglaki ng mga hayop sa dagat sa mga barko.
2. Mga Bullet Train na inspirasyon ng mga ibong Kingfisher (Tulad ng nasa Disney)
Ang mga ibong kingfisher ay may mga espesyal na tuka na nagpapahintulot sa kanila na sumisid sa tubig upang manghuli habang gumagawa ng kaunting splash. Gamit ang bagong ilong na ito, ang susunod na henerasyon ng 500 series na tren ay 10 porsiyentong mas mabilis, 15 porsiyentong mas kaunting kuryente, at, higit sa lahat, wala nang "boom."
Nang gawin ng mga inhinyero ng Hapon ang nakakatakot na gawain ng pag-upgrade ng kanilang mga high-speed bullet train, ang kanilang disenyo ay tumama sa isang kapus-palad na sagabal. Ang problema ay hindi ang pagkuha ng mga tren na ito sa nais na bilis, ngunit sa halip ang napakalaking dami ng ingay na dulot ng pag-alis ng hangin sa unahan ng mga tren. Sa pagpasok ng mga tren sa mga tunnel, ang mga sasakyan ay madalas na gumagawa ng malakas na shock wave na kilala bilang "tunnel boom."
Ang lakas ng shock wave ay nagdulot pa ng pinsala sa istruktura sa ilang tunnels. Para mabawasan ang boom na ito, ginaya ng mga Japanese engineer ang tuka ng ibong Kingfisher na nagdudulot ng kaunting splash habang pumapasok ito sa tubig. Sa paglikha ng bagong hugis ng ilong na ito, ang mga tren ay 10 porsiyentong mas mabilis, kumonsumo ng 15 porsiyentong mas kaunting kuryente, at, higit sa lahat, wala nang "boom."
Ang ganitong uri ng makabagong proseso ay tinatawag na artificial photosynthesis, kung saan ang isang bionic leaf ay lumilikha ng hydrogen fuel mula sa sikat ng araw. Ito ay may pag-asa na maging isang potensyal na pandaigdigang tagumpay sa enerhiya sa pamamagitan ng paghahati ng tubig gamit ang kuryente mula sa araw.
Walang emisyon mula sa ganitong uri ng renewable fuel
3. Ang mga Wind Turbines ay na-modelo pagkatapos ng Humpback Whales
Ang humpback whale, halimbawa, ay gumagamit ng bumpy, tubercle fins para sa propulsion, na tila counterintuitive. Naimpluwensyahan ng mga balyena na ito ang mga bagong modelo ng wind turbine.
Ang mga balyena, na kilala bilang pinakamalaking isda sa mundo, ay lumalangoy sa paligid ng karagatan sa mahabang panahon, at ginawa sila ng ebolusyon sa isang napakahusay na anyo ng buhay. Maaari silang sumisid ng daan-daang talampakan sa ibaba ng ibabaw at manatili doon nang maraming oras. Pinapanatili nila ang kanilang napakalaking sukat sa pamamagitan ng pagpapakain sa mga hayop na mas maliit kaysa sa nakikita ng mata, at pinapalakas nila ang kanilang paggalaw gamit ang mga palikpik at buntot na mahusay. Ang mga ito ay naging posible dahil sa pagkakaroon ng humpback nito.
Ang mga tagaytay sa harap na palikpik ng isang humpback whale, na tinatawag na tubercles, ay nakakaimpluwensya sa kung paano dumadaloy ang tubig sa ibabaw ng mga palikpik. Lumilikha ito ng aerodynamic na daloy sa tubig. Ang mga tubercle ay nagpapahintulot sa kanila na lumangoy sa mataas na bilis sa kabila ng kanilang malaking sukat.
Marami sa aming mga modernong aerodynamic na disenyo ay umaasa sa mga pangunahing prinsipyo. Upang makakuha ng pinakamainam na pag-angat at kaunting pag-drag, susi ang makinis na mga gilid at malinis na linya. Gayunpaman, sa buong kaharian ng hayop, maraming mga species, ay may kakayahang pambihirang pag-angat.
Natuklasan ng mga siyentipiko sa Duke University, West Chester University, at US Naval Academy na ang mga bukol sa harap na gilid ng isang whale fin ay lubos na nagpapataas ng kahusayan nito, binabawasan ang drag ng 32 porsiyento at pagtaas ng pagtaas ng 8 porsiyento. Nakakatulong din ang mga adjusted blades na ito na makabuo ng parehong dami ng kapangyarihan sa 10 milya bawat oras gaya ng mga kumbensyonal na turbine na bumubuo sa 17 milya bawat oras.
Inilalapat ng mga kumpanya ang ideya sa wind turbine blades, cooling fan, airplane wings, at propellers.
4. Mga Salagubang at Mga Bote ng Tubig na Nagpupuno sa Sarili
Hindi na lingid sa kaalaman ngayon: ang pagkakaroon ng tubig ay mahalaga sa anumang napapanatiling sibilisasyon at buhay sa planetang ito sa pangkalahatan. Bagama't ang ilang mga lokasyon sa mundo ay may masaganang yamang tubig tulad ng mga lawa at ilog, ang mas tuyot na klima ay kailangang makayanan ang limitadong ulan.
Ang teknolohiyang nagmula sa isang salagubang na umuunlad sa isa sa pinakamalupit na kapaligiran sa Mundo ay maaaring makatulong nang malaki sa pagsisimula ng susunod na henerasyon ng pag-aani ng malinis na tubig.
Ang mga salagubang (Stenocara beetles) na katutubo sa Namib Desert ay nabubuhay sa tuyo at malupit na kapaligiran sa pamamagitan ng pag-iipon ng tubig sa kanilang mga likod bilang resulta ng kanilang natatanging disenyo ng shell. Kilala rin sila bilang "master water collectors." Itinutuon nila ang kanilang mga pakpak patungo sa simoy ng karagatan, at ang mga bukol sa kanilang mga likod ay naglalabas ng mga patak ng tubig patungo sa kanilang mga bibig.
Ang mga inhinyero ay lumikha ng isang bote ng tubig na may katulad na mga bukol sa pagkolekta ng tubig at pagtataboy ng tubig. Ang proyektong ito ay maaaring makatulong sa mga pagsisikap sa pangangalaga ng tubig at gawing mas madaling ma-access ang tubig para sa mga komunidad sa mga tuyong rehiyon.
Ang mga propesyonal sa mga propesyon sa konserbasyon o pagpaplano ng komunidad ay maaaring lumahok sa maraming proyekto sa pagtitipid ng tubig na may kinalaman sa pamamaraang ito ng biomimicry engineering. Humigit-kumulang 22 bansa sa buong mundo ang gumagamit ng mga lambat upang mangolekta ng tubig mula sa himpapawid, kaya maaaring magkaroon ng malaking epekto ang gayong pagpapalakas sa kahusayan.
5. Sumisipsip ng shock na parang Woodpecker
Ang mga woodpecker ay kilala sa kanilang pambihirang kapasidad sa paghuhukay. Ginagamit ng mga nilalang ang kanilang mga tuka upang manghuli ng mga insekto at gayundin upang lumikha ng mga sulok para sa kanilang sarili nang hindi nagtamo ng mga pinsala sa ulo mula sa mabilis at malakas na pagtusok.
Habang ang mga woodpecker ay nagbubutas ng mga butas na ito, nakakaranas sila ng pagbabawas ng bilis ng 1200 gravitational pulls (Gs) nang halos 22 beses bawat segundo. Upang ilagay iyon sa pananaw, ang isang matinding pag-crash ng kotse ay maghahatid ng katumbas ng 120 Gs sa isang pasahero.
Ang pananaliksik na isinagawa gamit ang CT scan sa Unibersidad ng California, Berkeley, ay natuklasan na ang mga woodpecker ay may apat na istruktura na idinisenyo upang sumipsip ng mekanikal na shock. Ang semi-elastic na tuka ng ibon, isang bahagi ng materyal na "spongy bone" sa likod ng bungo, at cerebrospinal fluid ay sabay-sabay na gumagana upang palawigin ang oras kung kailan nangyayari ang concussion na ito at samakatuwid ay pinipigilan ang vibration.
Batay sa mga istrukturang ito, kadalasang ginagamit ng mga inhinyero ng aerospace ang mga istrukturang ito upang magdisenyo ng spacecraft na lumalaban sa meteorite at mga itim na kahon ng eroplano na maaaring sumipsip ng higit na puwersa bago mag-malfunction. Ang natural na disenyong ito ay makakatulong din sa mga aircraft at aeronautical engineer na bumuo ng mas dekalidad na teknolohiya sa hinaharap.
6. Cephalopod Camouflage
Ang mga pusit, tulad ng lahat ng cephalopod, ay may kakayahang kumikinang (bioluminescence) pati na rin ang pagbabago ng kulay ng kanilang balat. Ang kapasidad ng camouflage na ito ay nagpapatago sa kanila mula sa mga mandaragit, habang ang bioluminescence ay nagpapahintulot sa kanila na makipag-usap at/o makaakit ng kapareha. Ang kumplikadong pag-uugali na ito ay ginawa ng isang network ng mga espesyal na selula ng balat at kalamnan.
Ang mga mananaliksik sa Unibersidad ng Houston ay bumuo ng isang katulad na aparato na may kakayahang makita ang kapaligiran nito at tumugma sa mga ito sa loob lamang ng ilang segundo. Gumagamit ang maagang prototype na ito ng flexible, pixilated grid na gumagamit ng mga actuator, light sensor, at reflector. Habang nakakakita ang mga light sensor ng pagbabago sa paligid, isang signal ang ipinapadala sa kaukulang diode.
Lumilikha ito ng init sa lugar at pagkatapos ay nagbabago ang kulay ng thermo-chromatic grid. Ang gawa ng tao na "balat" na ito ay maaaring magkaroon ng parehong militar at komersyal na aplikasyon sa kalsada.
7. Mga Ventilation System na hango sa Termites
Ang mga anay ay madalas na nakakakuha ng masamang rap dahil sa kanilang mga mapanirang katangian. Gayunpaman, ang mga anay ay tanyag sa paglikha ng ilan sa mga pinaka detalyadong sistema ng bentilasyon para sa paglamig sa planeta. Kahit na sa ilan sa mga pinakamainit na lugar, ang mga anay na ito, ay nananatiling napakalamig sa loob. Habang ang temperatura sa labas ay mabilis na umiindayog sa buong araw mula sa mababa hanggang sa mataas na temperatura, ang loob ng isang anay ay nananatiling matatag sa komportableng temperatura.
Gamit ang isang masalimuot na network ng mga intensyonal na bulsa ng hangin, ang mga tambak ay lumilikha ng isang natural na sistema ng bentilasyon gamit ang kombeksyon. Ito ay isang halimbawa kung paano magagamit ng mga propesyonal sa konstruksyon at arkitektura ang mga natural na elemento at napapanatiling materyales upang mapahusay ang kaligtasan at kalidad ng isang proyekto sa pagtatayo sa mainit na klima.
Halimbawa, ang East Gate Shopping Center sa Harare, Zimbabwe, na may taas na 333,000 square feet, ay gumagamit ng 90 porsiyentong mas kaunting enerhiya para magpainit at magpalamig kaysa sa mga tradisyonal na gusali, ay may malalaking tsimenea na natural na kumukuha ng malamig na hangin sa gabi upang mapababa ang temperatura ng mga slab sa sahig, tulad ng mga anay.
8. Ibon-Inspirado Jet
Maaaring palakasin ng mga ibon ang distansya ng kanilang paglipad ng higit sa 70 porsiyento sa paggamit ng V-shape. Natuklasan ng mga siyentipiko na kapag ang isang kawan ay nagkakaroon ng pamilyar na V-formation kapag ang isang ibon ay nagpalakpak ng kanyang mga pakpak, ito ay lumilikha ng isang maliit na updraft na nagbubuhat sa ibon sa likod.
Sa pagdaan ng bawat ibon, idinaragdag nila ang kanilang enerhiya sa stroke, na tumutulong sa lahat ng mga ibon na mapanatili ang paglipad. Sa pamamagitan ng pag-ikot ng kanilang order sa stack, ikinakalat nila ang pagsusumikap.
Ang isang grupo ng mga mananaliksik sa Stanford University ay nag-iisip na ang mga pampasaherong airline ay makakamit ang pagtitipid sa gasolina sa pamamagitan ng paggamit ng parehong taktika. Ang koponan, sa pangunguna ni Propesor Ilan Kroo, ay nag-iisip ng mga senaryo kung saan ang mga jet mula sa mga paliparan sa West Coast ay nagtatagpo at lumilipad sa pormasyon patungo sa kanilang mga destinasyon sa East Coast.
Sa pamamagitan ng paglalakbay sa isang hugis-V na may mga eroplano na nagpapalitan sa harap tulad ng ginagawa ng mga ibon, iniisip ni Kroo at ng kanyang mga mananaliksik na ang sasakyang panghimpapawid ay maaaring gumamit ng 15 porsiyentong mas kaunting gasolina kumpara sa paglipad nang solo.
9. Burr at Velcro
Ang Velcro ay isang malawak na kilalang halimbawa ng biomimicry. Maaaring nagsuot ka ng mga sapatos na may mga velcro na strap noong bata pa, at tiyak na makakaasa kang magsuot ng parehong uri ng sapatos sa pagreretiro.
Ang Velcro ay naimbento ng Swiss engineer na si George de Mestral noong 1941 matapos niyang tanggalin ang mga burr sa kanyang aso at nagpasyang tingnang mabuti kung paano sila nagtrabaho.
Ang maliliit na kawit na matatagpuan sa dulo ng burr needles ay nagbigay inspirasyon sa kanya upang likhain ang Velcro na nasa lahat ng dako. Pag-isipan ito: kung wala ang materyal na ito, hindi malalaman ng mundo ang paglukso ng Velcro sa isang isport kung saan ang mga tao na nakasuot ng full suit ng Velcro ay nagtatangkang ihagis ang kanilang mga katawan sa pader hangga't maaari.
10. Butterfly Wings at Solar Energy
Pinapainit ng "common rose" butterfly ang katawan nito sa pamamagitan ng pagsipsip ng sikat ng araw gamit ang mga pakpak nito. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga pakpak nito sa ilalim ng electron microscope, natuklasan ng mga mananaliksik ang mga butas sa kanilang katawan na nagpapakalat ng sikat ng araw at nagpapanatili sa kanila ng init.
Gamit ang mekanismong ito, nakalikha ang mga mananaliksik ng manipis na silicon film na kahawig ng 3D model ng pakpak ng paru-paro at inilapat ito sa isang solar energy cell, na nagpapabuti sa pangkalahatang disenyo nito. Ang bagong energy cell na ito ay kadalasang nakakasipsip ng mas maraming sikat ng araw sa ilalim ng mas mahinang kondisyon ng liwanag. Sa pamamagitan ng paggamit ng teknolohiyang ito sa posisyon ng industriya ng solar, matutulungan ng mga inhinyero ang mga komunidad at mga lokal na negosyo na mapataas ang kanilang napapanatiling paggamit ng enerhiya.
Konklusyon
Ako ay may pag-asa na habang ang mga siyentipiko ay tumitingin sa natural na mundo upang sagutin ang mga tanong ng tao, nagsisimula silang makita, parami nang parami, na ang lubhang maling ideya ng ebolusyon ay imposible. Ngayon ay iyong pagkakataon na lumikha ng isang inobasyon batay sa isang bagay na matatagpuan sa kalikasan! Maging malikhain hangga't gusto mo at, nang may pahintulot ng iyong magulang