https://frosthead.com

Når dyr inspirerer opfindelser

Hvis du skulle vælge et dyr, der kunne ende som inspiration til et af fremtidens mere geniale medicinske redskaber, hvad tror du, det ville være? Myrer med deres fantastiske sansefærdigheder? Hvad med salamandere, der kan erstatte en mistet hale, som vi ville have en mobiltelefon? Eller flagermus? De spikede ekkolokalisering, før vores forfædre gik.

Relateret indhold

  • Hvad er det daglige regn på jorden og flere spørgsmål fra vores læsere
  • Hvordan Biomimicry er inspirerende til menneskelig innovation

Forkert, forkert og forkert. Nej, det er den slimede havlamprey, en bisarr udseende som har en rund, tandfyldt sugende disk, hvor dens ansigt skal være. Det har ingen hvirvler, ingen kæbe og et nervesystem, der er lige så primitivt som noget i havet.

Og deri ligger dens appel.

Et team af forskere ved Newcastle University i Storbritannien og National Science Foundation i USA kan virkelig godt lide det om havlamprey, så meget, at de bruger det som en model for en lille robot, de udvikler - en robot, der en dag kunne svømme rundt i vores kroppe på udkig efter sygdomme.

Temmelig mærkeligt, hvad? Forskerne anerkender lige så meget, men de mener, at deres opfindelse, kaldet Cyberplasm, er år, ikke årtier, væk fra at blive brugt i den virkelige verden.

Her er, hvad de ser for sig: En lille robot - en halv tomme lang oprindeligt, men til sidst meget mindre - der ville have "øje" og "næse" sensorer udviklet fra levende dyreceller og et kunstigt nervesystem, der ville indsamle data fra dets omgivelser. Det ville reagere på eksterne stimuli, såsom lys eller kemikalier, på samme måde som biologiske systemer gør, og sende elektroniske signaler til dens kunstige muskler, som ville være drevet af glukose, ligesom rigtige muskler er.

Fordi en lamprey nervesystem er så enkel, men kompleks nok til at kontrollere en svømningsbevægelse, er det en fremragende model til en mikro-robot, der ville være følsom over for sine omgivelser og bevæge sig frit rundt i en krop. Dette vil give det mulighed for at kontrollere for tumorer eller blodpropper eller kemiske indikatorer for forskellige sygdomme.

”Intet matcher en levende væsenes naturlige evne til at se og lugte dens omgivelser og indsamle derfor data om, hvad der foregår omkring det, ” siger Daniel Frankel, leder af Newcastle-delen af ​​forskerteamet.

Kinda får dig til at føle al glider inde.

Vinger det

Mennesker har naturligvis efterlignet dyr i tusinder af år, der går tilbage til at kopiere, hvordan de jagede. Nu er det meste af vores fokus på design og mekanik, hvad enten det drejer sig om at stjæle udseendet af en kingfishers næb for at gøre kugletogene mere effektive eller gentage de gigantiske selvkølende hauger af afrikanske termitter for at reducere energiomkostningerne i kontorbygninger.

Den seneste inspiration kommer fra sommerfuglvinger. Kinesiske forskere ønskede bedre at forstå, hvordan deres design hjælper med at holde sommerfugle varme på kølige morgener. Hvad de så gennem et elektronmikroskop gav et svar. Vingerne er lavet af lange rektangulære vægte, der passer sammen som overlappende helvedesild på et tag. Rygge i vægten havde også små huller, der gjorde det muligt for lys at filtrere igennem til det nedre lag. Og det hjalp med at holde varmen.

Hvilket kunne føre til en meget anden måde at designe solenergiteknologi på. I stedet for de flade paneler, der bruges i dag, kunne vi se solpaneler, der er tredimensionelle og mere komplekse, men meget mere effektive.

Det er naturens måde

Her er andre nylige eksempler på gennembrud i biomimik:

  • Hvor er din brod ?: Den amerikanske flåde sponsorerer forskning for at udvikle robotmaneter, der kunne bruges til at hjælpe nødsituationer i undervands redningssituationer. Meget sejt. Men endnu mere nyskabende er, hvordan denne undersøiske robot vil blive drevet - den er designet til at køre på brint hentet fra havvand.
  • Bygning af et bedre fingerpind: Efterligning af, hvordan en kat trækker sine kløer tilbage, har den japanske opfinder Toshi Fukaya opfundet et sikrere fingerpind - dens punkt forbliver dækket, indtil du skubber den ind i en væg.
  • Klistret forretning: Forskere har studeret gekkoer i et stykke tid, betaget af deres evne til at samle en lodret væg uden at glide lidt. Den seneste opfindelse, de har inspireret, er en klæbeenhed, der kun er 16 tommer kvadratisk, der kan holde et fladskærms-tv op.
  • Hvem vidste, at snegle var så seje ?: En gruppe iranske studerende har vundet Biomimicry Institute's Student Design Challenge ved at designe et ørkenhus baseret på en snegl. Bygningen har et overlappende og krøllet skal for at efterligne mængden af ​​sollys, der rammer enhver del af taget og buffersoner indeni for at drage fordel af naturlig ventilation.
  • Følg roboten: Hvis du oprettede en robotfisk, ville rigtige fisk følge den? Det er tanken bag svømmerobotten oprettet af ingeniører ved NYUs Polytechnic Institute. Hvis det fungerer som de håber, vil det være i stand til at føre fiskeskoler væk fra oliespild eller andre farer.

Videobonus: En anden historie om dyreinspiration. Denne kunne ende med at forklæde ubåde med en overflade modelleret efter blækspruttehud.

Når dyr inspirerer opfindelser