在38亿年的时间里,进化已发展出完全适应环境的生命形式。工程师们正试图利用这一准备工作,并正在采用生物学的想法来节省资源和环境友好型技术。 仿生学并不试图窃取其他公司的想法,而是利用自然界的巧妙想法。图片来自: 迈克尔·普莱斯 ·很棒的体验。38 亿年来,地球上的生命一直在为高效能源生产和无残留资源利用提供解决方案。 ·最好的抄袭。研究人员试图模仿大自然的最佳技巧。毕竟,对自然的了解“也许比我们想象的要多”。 ·。 如果认真实施,仿生解决方案可能会带来一种新的、可持续的经营方式。 ·大胆的想法。 原则上,可以对工厂进行编程以生产复杂的产品。例如,用于拣选的手机。 仿生学在技术领域占有特殊的地位。原则上,这是一种工业间谍活动。但别担心,相反,它不会成为犯罪行为——因为仿生学不会试图窃取其他公司的想法,而是窃取自然界的巧妙想法。 原理很简单:地球上的生命已经存在了38亿年。在这段漫长的时间里,总有一些问题是需要解决,这样一些问题与我们的技术挑战非常相似:我如何建造尽可能轻便和稳定的建筑,如何储存能量,如何最好地感知我的环境,如何有效地保护自身,如何保护自身和家人,以及如何以一种 我的孩子和孙子有生存优势吗? 从这个意义上说,仿生学一词是生物学和技术这两个词的组合。这已经表明了这种方法的自我形象,也表明了这一领域的复杂性。为了从自然界夺取其通常隐藏得很好的解决方案,仿生学工程师应该是多面手;他们应该能够理解生物学,抽象出基础原理,并将其转化为技术。在当今的科学界,它们是一个例外,其中特别提拔了专家。这并不困扰我,因为老实说,在大自然中工作和与活生生的大自然一起工作简直很有趣。 仿生学能够让人们更接近自然。孩子们喜欢强壮的蜘蛛和彩虹色的蝴蝶的例子,一次又一次,来自仿生学研究的消息传到全球公众手中——具有我们做梦都想不到的特性和可能性。 例如,就在去年,德国著名期刊《Spektrum der Wissenschaft》发表了一篇关于虾的文章,这些虾通过智能地构建有规律地排列在壳上的小球体来欺骗量子力学。由于有一层薄如晶片的材料,该物种在其外壳上会产生光芒四射的白色,根据经典物理学的规则,这不应该存在。 然而,为了从仿生学中受益,我们还必须要知道如何正确使用它。这是因为房屋和院子仿生学对于逐步改进已知技术方法来说可能太昂贵了。当寻求全新的解决方案和技术时,情况就不同了。然后,在全球范围内拥有该领域一些有前途的研究人员是值得的。您可以借鉴古老的、久经考验的知识;知识比我们人类目前拥有的更伟大,甚至有可能比我们想象的更伟大。外星科技触手可及?是的! 有许多不同的办法能够定义生命到底是什么。专家们可能会对此争论不休。对我来说,最重要的是美妙的、令人钦佩的生活品质,让自己活着。数十亿年。相比之下,人类只是在使用其更复杂的解决方案数万年。这创造了很多好处,但另一方面也被过度开发,鉴于 80 亿消费者,这已经没办法持续。 我们的文明需要积极的技术,这些技术不会损害生物圈,但在最好的情况下甚至有益于生物圈 人类在这个小小的星球上挣扎求生,生命薄如晶片,越来越限制子孙后代过上美好生活的机会。 因此,为了长期取得成功,我们的文明需要积极的技术——即不损害生物圈、但保持中立或在最好的情况下甚至有益于生物圈的过程。这就是活生生的大自然能成为巨大灵感的地方。 德国著名仿生学专家 Werner Nachtigall 在他的著作《榜样自然——功能设计的仿生设计》(Springer 1997)中列出了自然系统的十个根本原则,这些原则可当作技术的榜样。这本书出版于上个世纪末,但并没有失去其话题性。 这导致了科研团队在维也纳工业大学的研究。在仿生学的理论和应用框架内,研究团队将生物学和技术结合在一起。通过这一种方式,研究可以涵盖广泛的主题——从理论基础到实践中的技术应用。通过这样的形式,可以很好地证明仿生思想转移的有效性。 研究团队工作中鼓舞人心的生物包括蝉、sliafhansln、红卷心菜和橡树瘿:蝉翅膀上最小的结构为人们提供了开发机械杀菌剂的灵感,这种杀菌剂被认为对表面有效,甚至可以对抗多重耐药的医院细菌。Schliafhansln(Hordeum murinum,一种大麦)给了研究团队一个想法,即通过能量收集将令人不安的高速公路噪音和振动转化为可用的能量。研究人员从红甘蓝中获取无毒,甚至可食用的蜡晶体,并用它们来制作涂层,用作物种特定的驱虫剂。而橡树瘿,目前是该团队研究的重点,可以彻底改变我们的商品生产方法。 但在这种情况下,“革命”意味着什么?许多人会同意我的观点,即全球文明正处于危急状态。几个世纪以来,原材料的开采和加工一直是全球生态系统的过度负担。一些人认为,可能性的极限还很遥远。但即使是这样的乐观主义者也不得不承认,我们的社会迟早会达到这些极限。 最好的抄袭从大自然中剥离出来:在一系列实用和智能的产品中,包含了进化给我们带来的想法。一个选择。 粘合线圈,热泵风扇,由于摆动的结构化折叠边缘,鸟儿无声地飞行。德国制造商Ziehl-Abegg的风机也遵循相同的原理。 ☞莲花叶的表面由于其纳米结构的表面,具有很强的污垢和防水性。该技巧可用于覆盖挡风玻璃,房屋外墙和监控摄像机的镜头。 ☞在森林里散步后,工程师乔治·德·梅斯特拉尔(Georges de Mestral)不得不一次又一次地从他的狗的皮毛上拔出攀爬物。在显微镜下,他识别了攀登的曲折,然后创造了实际的谈判结论。 ☞鲨鱼是快速的游泳者,这也要归功于它们的皮肤鳞片,这些皮肤穿过带状凹槽。具有类似表面的游泳衣创造了世界纪录,直到它们被禁止。今天,船体船体正在使用Riblets进行优化。 ☞日本铁路经理Eiji Nakatsu让他的高速列车的机车仿照冰面卷起的模型。从那以后,火车变得安静多了。 ☞爪哇鹰的种子激发了奥地利飞行先驱伊戈·埃特里奇(1879-1967)的灵感,使飞机具有特别友好的飞行行为。只有当飞机变得更快时,宽敞的飞行甲板才成为时尚。 因此,它应该是不同的东西,最好不要绕道而行,因为从一开始就伴随着人类历史的稀缺性。这怎么能做到呢? 到目前为止,通常的生产方法是,各种各样的金属和不寻常的基本化学物质通过漫长的运输路线从世界的各个角落来到我们这里。然后,这些材料经过费力的加工,以便很少回收利用。现在是新经济的时候了。 大多数生物材料在不同的地方分层使用,根据它们的使用地点,化学和结构略有改变。这就把我们带到了已经提到的植物瘿。 你见过橡树叶上的球形变形吗?这正是所谓的植物胆汁。它是在瘿蜂在橡树叶上产卵时形成的。发育中的幼虫现在使用化学信号来诱导叶子为它建造房屋。结果是一个安全舒适的庇护所,甚至由橡树提供营养丰富的内层,并允许昆虫生长并最终通过圆形出口孔离开胆汁。这棵树几乎不受影响,因为只要幼虫发出化学信号,胆汁就会生长。 在研究不同类型的植物瘿的过程中,研究人员得出的结论是,这个过程可以走得更远。目标是以这样一种方式制造设备,使它们从当地材料中生长出来。 虽然这很容易通过简单的包装来想象,但我们应该大胆地向前一步思考。让我们鼓起勇气想象一下,在遥远的未来,可能会有长在树上的手机!用户只需挑选它们,然后在不再需要它们时将它们扔掉。使用后,植物手机可以作为其他产品的肥料。 当然,这种方法也有其自身的风险,这就是为什么研究人员从一开始就与技术评估专家密切合作的原因。 结果我们自己的牛奶和蜂蜜之地在地平线上可见——树上生长着环保产品。我们只需要真的想要它! 38亿年前,第一个生命在地球上激荡。从那时起,一个变化和选择的进化过程一直在进行中,在这个过程中,那些最能适应当地挑战的建筑形式占了上风。通过这一种方式,大自然创造了解决问题的方法,这些方法现在被工程师用作模型。例如,他们使用这种方法来开发智能计算机程序、多功能无人机和高效制氢系统。大自然不仅在单个建筑方面堪称典范,而且在设计原则方面也堪称典范:它以节能的方式工作,只使用当地资源——在生命周期结束时,一切都被回收利用,不留下任何残留物。