日本的子弹头列车以其速度和设计性而闻名,但一开始并不是这样的 。 这些列车的最初设计会产生震耳欲聋的轰鸣声,当它以惊人的300公里时速疾驰而过时,周围的居民和野生动物不胜其扰 。
解决方案令人意想不到,那就是翠鸟的喙 。 参与设计列车的一位工程师,同时也是狂热的观鸟爱好者,有一次看到翠鸟跃入水中的情景,发现溅起的水花很小 。 翠鸟之所以能做到如此完美的跳水动作,是因为它相对较大的头部和较窄的喙 。 受到鸟喙的空气动力学形状的启发,工程师们决定将其应用到列车的设计中 。 于是就有了车头尖尖的子弹头列车,能以极快的速度(每小时300公里)行驶,同时空气阻力极小,不会产生噪音 。
壁虎的脚
在产品设计中,有一项技术被称为“从生物到设计” 。 具体方法是,首先发现一个技术问题,然后在自然界中寻找解决这一问题的方案 。 一旦找到了解决方法,科学家和工程师们就会尝试进行人工复制 。 美国国家航空航天局(NASA)的太空机器人就是一个很好的例子 。
这些机器人的脚上有一种特殊材料,上面具有微小的纤毛 。 借助这种材料,机器人在外太空进行维修时就能够稳稳地附着在飞船外表面 。 这项发明来自对壁虎的观察,众所周知,壁虎可以在墙壁上行走自如,其秘密就在于其脚趾上近10亿条微小的纤毛 。
蚊子口器与注射针头
蚊子绝对是人们最讨厌的一类动物!这些致病的吸血昆虫能将口器平滑地刺入我们的皮肤,吸出血液,并且常常在我们意识到之前就吸饱了 。 蚊子的口器其实并不只是一根尖锐的“针管”,而是由6个部分组成 。 我们很少感到蚊子“咬”我们,这是最妙的部分 。 它们的口器有两个细长尖锐的上颚和两个锯齿状的下颚,是刺入皮肤的主要工具,可以在皮肉间自由地弯曲游走,寻找合适的毛细血管 。
在一项研究中,科学家演示了一种特制注射针的使用方法 。 这种针类似蚊子的口器,由几根像下颚一样锯齿状的微针组合而成,能更加容易地刺入皮肤 。 这些侵入性较低的针头带来的疼痛感也更低,可以用于给药或作为糖尿病患者的常规注射针头 。
结语
仿生学已经在人类生活中发挥了极其重要的作用 。 38亿年来,地球生命为了适应环境,演化出了无数的精巧设计 。 这一切都是为了以最少的努力和资源来获得最大的回报 。
然而,重要的是明白一点:大自然是有耐心的,这些结果并不是强迫而来的 。 如果人类能找到更多的方法模仿大自然的行为,我们可能就不会有资源短缺和污染的问题 。 例如,尽管研究者投入了很多精力来开发可用于人工授粉的机器蜜蜂,但它们仍然无法媲美真正的蜜蜂 。
仿生专家丹尼斯·德卢卡表示,人们应该把自然看作是灵感的来源,而不是原材料的来源 。 对产品设计师和工程师来说,大自然最大的启示应该是其可持续的环保设计 。 大自然母亲可能不完美,但她确实造就了许多聪明和优雅的方式,帮助我们以没有资源浪费和污染的方式继续生活下去 。
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