早在15世紀(jì)，達(dá)芬奇就通過(guò)對(duì)鳥(niǎo)類的研究開(kāi)發(fā)了飛機(jī)。與人類開(kāi)發(fā)的技術(shù)相比，大自然的解決方案往往更經(jīng)濟(jì)、更有效、更持久。在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的過(guò)程中，工程師往往需要從大自然的設(shè)計(jì)中獲得靈感。
可彎曲自修復(fù)混凝土
當(dāng)一個(gè)人的皮膚被割傷時(shí)，除非傷勢(shì)嚴(yán)重，否則它通常會(huì)自行愈合，因?yàn)槿梭w的微脈管系統(tǒng)很快就會(huì)將物質(zhì)輸送到皮膚上，幫助修復(fù)傷口。美國(guó)工程師開(kāi)發(fā)的混凝土具有類似于皮膚的特性，在斷裂后可以“愈合”。他們使用特殊的微纖維來(lái)加固水泥。這種纖維使混凝土彎曲，即使斷裂，裂縫的寬度也和頭發(fā)的直徑一樣小。斷裂后，混凝土從周?chē)諝庵形账�，然后軟化�?ldquo;生長(zhǎng)”以填充裂縫。自愈合混凝土的成本是傳統(tǒng)混凝土的三倍，但較低的養(yǎng)護(hù)成本足以抵消較高的成本。
日本新干線
日本新干線的時(shí)速可以達(dá)到320公里，但它產(chǎn)生的巨大噪音往往超過(guò)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)列車(chē)通過(guò)狹窄的隧道時(shí)，甚至?xí)a(chǎn)生音爆。問(wèn)題的一部分是列車(chē)車(chē)鼻的形狀。為了解決這個(gè)問(wèn)題，工程師們從翠鳥(niǎo)那里得到了靈感。翠鳥(niǎo)的直徑不會(huì)從一端增加到另一端。它們像楔子一樣楔入水中，在水流中快速移動(dòng)。所以工程師們研制出了性能更高的彈頭。1997年，高速列車(chē)電耗提高15%，噪聲降低10%。
抑菌材料
與鯨魚(yú)和海牛的皮膚不同，鯊魚(yú)身上不會(huì)附著藻類或藤壺。這一特征似乎與一種稱為“膚齒”的小鱗片有關(guān)。美國(guó)一家公司模仿鯊魚(yú)皮的圖案和結(jié)構(gòu)，研制出一種抗菌材料“鯊魚(yú)皮”，可以粘貼在導(dǎo)尿管等醫(yī)療器械上，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。
奔馳仿生概念車(chē)
樹(shù)木和骨骼非常堅(jiān)固同時(shí)重量較輕。為了均勻地分配壓力，樹(shù)木會(huì)在壓力最大的地方增加木頭密度，骨骼也是如此。工程師將此功能集成到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以實(shí)現(xiàn)材料重量和性能之間的最佳平衡。奔馳仿生概念車(chē)具有輕巧強(qiáng)悍的特點(diǎn)，類似的設(shè)計(jì)也將應(yīng)用于其他量產(chǎn)車(chē)型。
自動(dòng)供水系統(tǒng)
棘蜥被稱為“多刺惡魔”，它們用皮膚上的凹槽來(lái)收集水分。夜間氣溫下降時(shí)，皮膚上的露水通過(guò)毛細(xì)血管作用流入口腔。基于這種機(jī)制的自動(dòng)供水系統(tǒng)可以收集和分配天然蒸餾水，幫助數(shù)百萬(wàn)人獲得清潔的淡水。
高性能沖浪板
座頭鯨鰭前緣的波紋可以幫助座頭鯨們優(yōu)雅而快速地在水中航行。這些波紋被稱為“小結(jié)節(jié)”，這些“小結(jié)節(jié)”的漣漪降低了阻力，讓巨大的座頭鯨在水中自由游動(dòng)，甚至可以做出高難度的動(dòng)作。根據(jù)這一原理，沖浪板制造商在沖浪板上安裝了一個(gè)模仿駝背鰭的“鰭”。
純天然空調(diào)
不管外面如何潮濕、干燥、灼熱或者冰冷，白蟻巢穴內(nèi)的溫度幾乎會(huì)保持不變。為了做到這一點(diǎn)，白蟻會(huì)在一天中反復(fù)打開(kāi)和關(guān)閉一系列的加熱和冷卻通風(fēng)口。在非洲某購(gòu)物中心和辦公樓的設(shè)計(jì)中，建筑師研究了白螞蟻山的結(jié)構(gòu)，使建筑能耗僅為同類建筑的10%。
無(wú)痛注射針頭
被蚊子叮咬過(guò)的皮膚發(fā)紅發(fā)癢，但當(dāng)它的穿刺吸吮口穿透皮膚時(shí)，人們幾乎感覺(jué)不到疼痛。蚊子這種昆蟲(chóng)的吸管是鋸齒狀的，這可以減少與人體皮下神經(jīng)的接觸范圍。相反，那些光滑的皮下注射針頭會(huì)引起疼痛和不適。受蚊子的啟發(fā)，日本工程師開(kāi)發(fā)出了帶有鋸齒狀邊緣的微型無(wú)痛針。
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