인간이 발명한 거의 모든 것은 이미 자연에 존재했습니다. 잠자리는 헬리콥터 이전에, 물고기는 잠수함 이전에, 거미줄은 모든 물질 이전에, 줄기와 나무는 고층 빌딩 이전에 있었습니다. 오늘 우리는 사람이 자연에서 어떻게 그리고 무엇을 배웠는지 말할 것입니다.
물고기처럼 헤엄쳐
탐험가 Malcolm McIver와 그의 로봇
해양 동물은 사람들에게 많은 발명품에 영감을 주었습니다. 유선형의 형태는 선박, 잠수함, 원자폭탄 제작의 원형이 되었습니다.
작은 비늘로 덮인 상어 피부는 여객기, 선박 및 풍력 발전 단지 블레이드를 위한 에너지 절약 코팅 개발의 기초가 되었습니다. 독일 개발 과학자들의 계산에 따르면 항공기를 덮고 바다 선박흐름 저항을 줄이는 특수 도료인 이 소재는 비행 시 최대 450만 톤의 연료를, 해상 항해 시 연간 약 2,000톤을 절약할 수 있습니다.
이제 하버드 대학의 과학자들은 3D 프린팅을 사용하여 마코 상어의 피부를 재현하려고 시도하고 있으며 궁극적인 목표는 방수를 줄이는 하이테크 잠수복을 만드는 것입니다.
또 다른 현대적 노하우: 아마존 바닥에 사는 검은 칼날을 닮은 정찰 로봇. 미국 엔지니어들이 개발한 로봇은 완전한 어둠 속에서도 칼을 잡을 수 있는 독특한 능력을 빌렸습니다. 연구원 Malcolm McIver는 수년 동안 이 물고기의 감각 및 운동 시스템을 연구해 왔습니다. 그는 방향을 위해 칼 제작자가 특별한 기관에서 생성된 약한 전기 충격을 보내고 움직임을 위해 긴 아래쪽 지느러미로 물결 모양의 움직임을 만든다는 것을 발견했습니다. 이 두 가지 속성은 침몰한 배와 같이 접근하기 어렵고 조명이 어두운 곳에서 정찰을 수행할 수 있는 새로운 로봇 잠수부에게 "선물"되었습니다.
특이한 모양의 열대 노란색 점박이 복어는 Mercedes-Benz가 물고기 모양을 모방하고 뛰어난 효율성으로 움직이는 Bionic Car를 만드는 데 영감을 주었습니다.
새처럼 날다
새, 나비, 잠자리 및 기타 곤충은 오랫동안 사람들에게 다양한 항공기를 만들도록 영감을 주었습니다. 항공의 선구자 중 한 명인 Leonardo da Vinci는 새의 비행을 스케치했습니다. 다른 품종그리고 박쥐그리고 그들의 이동 방식을 재현하려고 했습니다. 1487년 그는 새의 비행을 기반으로 한 비행 기계인 오르니토퍼를 개발했습니다. 다빈치의 또 다른 아이디어는 개폐식 계단으로, 프로토타입은 스위프트의 다리입니다. 그리고 다빈치가 발명한 기계는 결코 날지 못했지만 자연에서 빌린 아이디어는 결국 다른 항공기 발명가에 의해 구현되었습니다.
예를 들어 잠자리는 헬리콥터의 프로토타입이 되었습니다. 벌레처럼 자동차는 예비 시동도 걸리지 않은 곳에서 이륙하여 공중에 '매달아' 달리지 않고 착지합니다. 그녀의 놀라운 비행 능력은 특히 발명가 Igor Sikorsky에게 영감을 주었습니다. 그의 헬리콥터 중 하나는 잠자리의 거의 정확한 사본이었습니다. 과학자는 공중에 있는 잠자리의 2,000번의 컴퓨터 생성 기동을 가지고 있었습니다.
현재 프랑스 엔지니어들은 항공기 날개 디자인을 대형 맹금류의 날개에 최대한 가깝게 만들기 위해 노력하고 있습니다. "이것은 저속에서 항공기의 양력을 증가시키고, 공기 저항, 비행을 위한 에너지 비용 및 아마도 소음 수준을 줄여 흐름의 난기류 수준에 영향을 줄 것입니다."라고 이 새 날개를 소개한 개발자 Marianna Braza는 설명합니다. 년도. 노하우 중 하나는 난기류를 진동시키고 줄이는 얇은 판이었습니다. 새의 경우이 작업은 날개의 후미 가장자리에 위치한 작은 깃털에 의해 수행됩니다.
고양이가 어떻게
사진 오른쪽: 퍼시 쇼와 그의 동료
남자는 고양이와 올빼미에게서 어둠 속에서 보는 법을 배웠습니다. 그들의 비전 원리는 야간 투시 장치 개발에 사용되었습니다.
고양이의 눈또 다른 발명의 기초를 형성했습니다 - 반사판. 영국인 Percy Shaw가 어두운 길에서 고양이의 눈에 자동차 헤드라이트가 반사되는 것을 보았을 때 발명했습니다. "고양이 눈"의 발명은 1934년에 특허를 받았고 곧 영국의 도로에 등장하여 안전성을 높였습니다.
박쥐처럼 초음파 잡기
박쥐는 과학자들이 반사파가 되돌아오는 시간 지연에 의해 우주에서 물체의 위치를 결정하는 방법인 반향정위(echolocation)를 발견하는 데 도움을 주었습니다. 발견자는 이탈리아의 박물학자이자 물리학자인 Lazzaro Spallanzani였습니다. 18세기 말에 그는 어두운 방에서 박쥐의 움직임을 관찰했고 이 동물들이 완벽하게 방향을 잡고 있다는 사실을 알아냈습니다. 실험을 하는 동안 그는 여러 사람의 눈을 멀게 했고 그들이 시력만큼 날 수 있다는 것을 발견했습니다. 박쥐의 귀를 밀랍으로 덮고 모든 물체에 걸려 넘어진다고 말한 동료의 경험 이후, 이 동물들은 청각에 의해 인도된다는 것이 분명해졌습니다. 이 지식은 초음파에 대해 알려지게 된 20세기에만 유용했습니다. 과학자들은 수중 물체와 해저에 대한 소나를 포함하여 많은 도구를 만들었습니다. 반향 위치 파악이 가능할 뿐만 아니라 박쥐, 그러나 고래와 돌고래, 덜하지만 일부 새(과자로, 살랑간), 말괄량이 및 마다가스카르 텐렉 고슴도치도 있습니다.
최근에 Southampton 대학의 영국 엔지니어들은 눈사태에서 스키어를 검색하고 지하 잔해에서 광부를 검색하는 데 도움이 되는 새로운 유형의 레이더를 공개했습니다. 프로젝트의 저자인 Timothy Leaton은 돌고래의 초능력에 놀란 이 장치를 고안했습니다. 돌고래는 방출하는 충동 덕분에 진흙탕에서도 탐색하고 틀림없이 먹이를 찾습니다.
카멜레온처럼 색상 변경
많은 동물들이 색을 바꾸고 환경과 융합할 수 있습니다. 이 능력은 위장 제작자가 빌린 것입니다. 이 분야의 개발이 진행 중입니다. 예를 들어, 2014년 1월, 하버드 대학의 미국 과학자들은 오징어의 색 변화 능력을 연구하고 있다고 보고했으며, 이는 군인을 위한 보호복을 개선하는 데 도움이 되기를 바랍니다.
나중에 휴스턴과 일리노이 대학의 과학자 팀은 환경을 분석하고 배경 색상에 맞춰 자동으로 자체 색상을 변경하는 자료를 발표했습니다. 개발 출처는 두족류: 문어, 오징어, 오징어.
도마뱀붙이처럼 붙어
도마뱀붙이의 "끈적끈적한" 발은 스탠포드 대학 과학자들의 노하우의 기초가 되었습니다. 그들은 누구나 수직 벽을 오를 수 있는 흡입 컵이 달린 특수 장갑을 고안했습니다. 도마뱀붙이의 발과 같은 실리콘 흡입 컵은 수천 개의 머리카락으로 덮여 있으며 분자간 인력(반 데르 발스 힘) 덕분에 물질이 표면에 달라붙는 것처럼 보입니다. 테스트는 올해 진행되었으며 스파이더맨 영화 촬영과 유사했습니다.
우엉처럼 스틱
작은 갈고리가 달린 우엉은 벨크로 직물 패스너의 원형이 되었습니다. 그것은 스위스의 박물학자이자 엔지니어인 Georges de Mistral이 1948년 산을 산책한 후 우엉에서 개를 청소하고 양모에서 이 식물 과일을 떼어내는 것이 왜 그렇게 어려운지 의아해했을 때 발명되었습니다.
조개처럼 스틱
거미처럼 거미줄을 짜다
거미줄은 비정상적으로 강합니다. 강철 강도의 5배입니다. 과학자들의 계산에 따르면 연필 굵기만 있으면 여객기를 멈출 수도 있습니다. 사람들이 오랫동안 거미줄을 재현하려고 시도한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그리고 결국 그들은 폴리아크릴로니트릴과 같이 똑같이 강한 재료를 생산할 수 있었습니다. 그러나 과학자들은 한 걸음 더 나아갔습니다. 유타 대학에서는 거미 유전자가 염소의 DNA에 추가되어 그 결과 거미줄이 우유에서 걸러질 수 있습니다. 2011년에 네덜란드 과학자들은 더 나아가 인공 피부와 유전자 변형 염소의 우유에서 얻은 거미줄을 결합하여 방탄 직물을 만들었습니다. 테스트에서 5.56 구경 총알을 격퇴했습니다. 그들의 계획은 거미줄을 인간의 피부에 이식하는 것이었으나 지금까지 스파이더맨의 등장에 대해서는 알려진 바가 없습니다.
반딧불이처럼 빛을 받아
최근 국내 엔지니어들은 반딧불이 복부의 나노구조를 연구하고 이를 기반으로 LED 표면의 미세구조를 변화시켜 투명도를 높임으로써 매우 밝고 효율적인 LED를 만들었다. 반딧불이 및 기타 발광 동물의 특성이 여전히 사용되는 방법에 대해.
인간은 가장 위대한 주인인 자연에게서 계속해서 배웁니다. 오늘 기사에서 상어 덕분에 어떤 발명품이 나타났습니까?
상어 덕분에 어떤 발명품이 나왔습니까?
역사는 창조를 대중화한다 항공기, 로봇, 엑스레이, 에코 사운더,동물, 새 및 곤충 덕분에 나타났습니다. 그러나 환경에서 파생된 발명의 다른 많은 예가 있습니다. 같은 동물 상어연골 어류의 초목에서 인류에게 하나 이상의 발명품을 주었다.
물 공간은 인간에게 위험과 신비를 숨겼습니다. 바다와 바다에 접근하면서 개척자들은 물고기의 행동을 관찰하고 생활 방식에 대해 질문했습니다.
상어 - 물 세계의 포식자 - 인간의 생각이 잠수함을 만들도록 자극했습니다. 종종 역사는 척색 물고기의 아가미 작동 원리에 따라 터빈과 블레이드의 출현으로 인정됩니다.
상어 덕분에 어떤 발명품이 생겼습니까?
상어가 참여했습니다 간접적으로나 직접적으로 흥미로운 장치의 발명에서. 첫째, 상어의 심해 잠수를 원칙으로 잠수함을 만들었습니다. 원칙은 무엇입니까? 상어 몸의 구조적 특징을 통해 수주의 파괴적인 영향을 견디기 위해 내부 압력을 재분배할 수 있습니다. 첫 번째 연구는 1976년에 수행되었습니다. 심해 4미터 상어에 대한 연구입니다. 잠수 장치를 만들려는 첫 번째 시도는 1578년 - W. Bourne, 호흡 튜브가 있는 선박에 대한 설명, 1776년 - D. Bushnell, 1인용 잠수함 발명가, 달걀 모양의 "거북이" Fulton(1800)의 ", 그리고 마지막으로 1905년의 "Lamprey".
엔지니어 토니 브레넌상어 피부는 먼지, 점액 및 조개류가 달라붙는 것을 방지하는 놀랍도록 거친 표면이라는 것을 발견했습니다. 또한 상어는 피부를 사용하여 박테리아로부터 자신을 보호합니다. 소재의 내구성이 열립니다 새로운 방법연구원 - 회사 "상어» 상어가죽 수트와 특수 악세서리뿐만 아니라 박테리아에 강하고 내구성이 뛰어난 상어가죽 카테터도 개발할 계획입니다. CEO에 따르면 새로운 발명은 감염의 전파를 방지하고 의료 기기의 세척 및 오염 제거 비용을 최소화할 수 있다고 합니다.
상어 덕분에 더 커졌습니다.여객기용 에너지 절약 코팅이 등장했습니다. 이 접근 방식은 나중에 발전소의 풍력 발전 블레이드를 보호하기 위해 재검토되었습니다. 상어 지느러미는 공기역학 테스트의 원형이 되었습니다. 대부분의 해양 동물은 탐험할 수 있는 독특한 분야입니다.
포장재플라스틱 키패드, 스위치, 내구성 있는 표면이 필요한 스트림, 다른 사람과의 빈번한 접촉, 인간의 피부 등을 보호하는 데에도 적합합니다. 빨리 더러워질 뿐만 아니라 수십억 개의 미생물을 운반합니다. 상어 가죽의 예는 수중 세계에 대한 연구와 자연이 인류를 위해 창조한 것을 사용하는 연구의 돌파구입니다.
상어를 따라혹등고래와 풍동, 반향정위 및 소나, 유체역학적 항력 생성에 대한 그들의 기여를 고려할 수 있습니다. 새로운 발명은 감염, 수중 사망, 배의 방향 상실의 일반적인 원인을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 경제의 생태학적 부분을 평준화하여 사람들이 경제적 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
기술
지난 몇 세기 동안 사람들은 많은 유용한 것들을 발명해 냈지만 모두가 전적으로 인간의 마음 때문은 아닙니다.
사람들이 자연에서 모방하여 오늘날 우리가 현대 세계라고 부르는 것에 삽입한 발명품이 있습니다.
자연에서 다양한 기술을 차용하여 새로운 것을 만드는 데 사용하는 것을 새로운 단어 "생체모방"이라고 했다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
다음은 그 발명품 중 일부에 불과합니다.
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현재 드릴링 머신은 지렁이를 기계적으로 확대한 것입니다. 그들과 마찬가지로 드릴링 머신은 지구를 "먹고"(뒤를 통해 방출) 계속해서 앞으로 나아가고 뒤에 큰 터널을 남깁니다.
상어의 피부는 하나의 완전한 물질처럼 보이지만 실제로는 피부 이빨이라고 불리는 수많은 비늘로 덮여 있습니다.
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이 이빨이 형성하는 코팅은 수영할 때 소용돌이가 형성되는 것을 방지하여 상어가 더 빨리 수영할 수 있도록 합니다. 약간 수영복수영하는 사람의 속도를 높이려면 자연의 이 기술을 복사하십시오.
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이 딱정벌레는 안개에서 습기를 모을 수 있으며, 일반적으로 바다에서 부는 바람에 의해 아침에 사막으로 옮겨집니다. 습기를 모으기 위해 그들은 높은 모래 언덕 꼭대기에 올라 바람을 향해 배를 들어 올린 다음 머리를 내립니다.
이 위치는 안개가 앞날개 돌출부에 응축되도록 합니다. 또한, 딱지날개 솔기를 따라 흘러내려서 딱정벌레의 입 기관으로 들어간다. 그 능력으로 딱정벌레가 받은 수분은 체중의 약 40%에 달한다.
이 딱정벌레의 능력은 사람들이 물을 모으는 독특한 기술을 만들도록 영감을 주었습니다. 이 시스템의 창시자는 서울공업대학교의 박기태입니다. 그의 발명품은 물에 접근이 제한된 지역에 사는 사람들을 위해 아침 이슬을 식수로 바꾸는 딱정벌레 껍데기의 모양과 기능을 복제합니다.
공기 역학, 안전, 여유 공간 및 환경 친화성이 상호 배타적인 속성인 자동차 디자인의 세계에서 일부는 이러한 모든 특성을 하나의 자동차에 결합하는 방법을 찾고 있습니다.
Mercedes-Benz의 엔지니어들은 상자 물고기에 주목했습니다. 언뜻보기에는 물고기가 다소 어색해 보이지만 그 형태는 물 속에서 매우 효율적으로 움직이는 방식으로 발전했습니다.
실험의 결과, 경량 디자인과 놀라운 공기 역학적 능력이 특징인 Bionic Car가 등장했습니다.
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혹등고래는 무게가 45톤에 달할 수 있으며, 그럼에도 불구하고 믿을 수 없을 정도로 쉽게 물을 통과합니다. 이것은 부분적으로 톱니 모양 지느러미의 결절 때문입니다.
헬리콥터와 풍차의 블레이드에 이러한 범프를 여러 줄 추가함으로써 엔지니어는 항력과 소음 수준을 줄이면서 출력을 높일 수 있었습니다.
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도마뱀붙이는 작은 도마뱀의 가족입니다. 그들의 다리는 천장이나 유리를 따라 움직일 수 있는 수백만 개의 미세한 털로 덮여 있습니다. 털을 약간만 움직이면 도마뱀이 발을 표면에서 풀 수 있습니다.
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도마뱀붙이의 비밀을 알게 된 후 Geckskin이라는 초강력 접착제가 만들어졌습니다. 평평한 표면에 315kg의 무게를 지탱할 수 있을 만큼 적은 양으로도 충분히 효과적입니다. 또한 접착제를 쉽게 제거할 수 있어 접착된 물체를 제거할 수 있습니다. 또한 얼룩이 남지 않습니다.
반딧불이는 작은 크기에도 불구하고 밝은 빛을 냅니다. 그들의 비밀은 해부학에 있습니다. 그들은 마지막 복부 부분에 발광 기관이 있습니다. 일반적으로 이러한 기관은 투명한 표피 아래에 있습니다.
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그들은 큰 광 발생 세포에 의해 형성되며 차례로 기관과 신경과 관대하게 얽혀 있습니다. 포토 제닉 세포 아래에서 광 반사기를 찾을 수 있습니다. 이는 요산 결정이 위치한 세포입니다.
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과학자들은 반딧불이의 발광 기관에서 방출되는 빛을 재현하는 데 성공했습니다. LED는 원래보다 55% 더 밝은 빛을 방출합니다.
최초의 신칸센에는 하나의 공통점이 있었습니다. 터널을 떠나자 마자 폭발과 비슷한 큰 소리가 들렸습니다. 당연히 승객들은 여행이 끝날 때까지 긴장을 풀 수 없었습니다.
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엔지니어이자 시간제 조류 애호가인 Eiji Nakatsu는 기차의 코가 더 효율적으로 공기를 뚫어야 한다는 것을 깨달았습니다. 도움을 위해 그는 물총새에게 몸을 돌렸습니다.
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새의 칼 같은 부리는 높은 곳에서 물 속으로 잠수할 수 있게 해주며 동시에 물의 파도는 거의 눈치채지 못했습니다. 이제 거의 모든 초고속 열차에는 터널을 조용히 빠져나갈 수 있도록 길고 뾰족한 코가 있습니다.
바다가재는 가시성이 거의 없는 수심에서 살기 때문에 사물을 꿰뚫어 볼 수 있는 능력이 발달했습니다. 바다가재의 눈의 능력을 모방함으로써 과학자들은 몇 가지 발명품을 만들 수 있었습니다. 예를 들어, 그들은 약 7cm 두께의 벽을 통해 볼 수 있는 휴대용 "총"을 만들었습니다.
또한 Leicester 대학의 Nigel Bannistrea에 따르면 랍스터의 눈을 기반으로 한 LASXM(Lobster All-Sky X-Ray Monitor) 형광 투시 망원경이 제작되고 있습니다. 무제한 시야.
모든 차선에 도로 조명을 제공하는 것은 매우 비용이 많이 들 것입니다. 그러나 운전자는 어둠 속에서 도로 표지판을 볼 필요가 있습니다.
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Percy Shaw는 자동차 헤드라이트가 고양이의 눈에 어떻게 반사되는지 확인한 후 최초의 도로 반사경을 만들기로 결정했습니다.
© 렁 조 판
딱따구리는 부리를 망치와 드릴로 사용하는 동시에 나무 껍질을 부수면서도 뇌는 온전한 상태로 유지합니다.
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새의 부리 안에서 과학자들은 몇 가지 흡수 메커니즘을 발견했습니다. 설골; 두개골의 해면골 영역; 진동을 억제하는 두개골과 뇌척수액의 상호 작용.
엔지니어들은 이러한 메커니즘을 복사하여 사고 시 항공기의 블랙박스가 파손되지 않도록 보호하는 장치를 만들었습니다.
2014 년 Science China Technological Sciences 저널에서 과학자들은 딱따구리의 뇌 보호 메커니즘을 설명하는 기사를 발표했습니다. 중국 과학자들이 수행한 연구에 따르면 충격 하중으로 인한 모든 에너지의 99.7%가 새의 몸 전체에 고르게 분포되며 이 에너지의 0.3%만이 뇌에 있습니다.
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과학자들이 현미경으로 가시를 조사한 후 다양한 식물, 스위스 엔지니어 George de Mestral은 머리카락이나 옷이 달라붙는 위치에 있는 수백 개의 작은 후크가 있음을 알아냈습니다. 그는 우리가 벨크로(또는 벨크로)라고 부르는 양면 소재를 사용하여 후크의 효과를 재현했습니다.
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달팽이는 걷다가 지치면 등껍질에 숨습니다. 사막에서도 껍데기는 달팽이가 시원하게 지낼 수 있도록 도와줍니다.
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이 사실을 알게 된 Isfahan University of the Arts의 학생 그룹은 모양 덕분에 내부 공기를 냉각시키는 집을 설계했습니다. 그러한 집은 더운 기후에 사는 사람들에게 이상적인 피난처가 될 것입니다.
코끼리는 몸통을 어느 방향으로든 늘릴 수 있으며 작은 견과류라도 무엇이든 잡을 수 있습니다. 어떤 방향으로든 움직일 수 있는 로봇 팔을 개발할 때 Festo 엔지니어는 코끼리의 몸통을 모방하기 위해 많은 노력을 기울였습니다.
© 캄차카
척추 역할을 하는 플라스틱 튜브를 사용하고 압축 공기 압력으로 크기를 변경했습니다. 또한 로봇 손에 더 많은 민첩성을 부여하는 4개의 "손가락"을 추가했습니다.
눈을 깜박일 시간이 없이 오징어는 포식자로부터 숨기기 위해 또는 반대로 사냥 중에 피부색을 변경할 수 있습니다. 과학자들은 이 능력이 막 사이의 거리를 변화시키는 다양한 화학 물질의 생성으로 인해 나타난다는 것을 발견했습니다.
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오징어를 참조로 사용하여 MIT의 과학자들은 저렴하지만 광범위한 색상을 표시할 수 있는 기술적으로 진보된 화면을 개발하고 있습니다.
발명에 대한 특허에 대한 첫 번째 "대결"이 시작되기 수천 년 동안 사람들은 일종의 표절에 가담했습니다. 우리 시대에는 발명과 발견이 기술과 생산의 모든 영역을 포괄하는 89개의 클래스로 나뉩니다. 그리고 자연의 "특허 라이브러리"에는 이들 모두와 관련된 "발명품"이 있습니다.
인간은 자연에서 많은 독창적이고 특이한 아이디어를 차용하여 그가 가진 모든 것을 배웠습니다. 그녀는 최고의 효율성으로 작품을 만들었습니다. 그들은 완벽한 정확성과 자원의 경제성으로 구별됩니다. 풍차는 곤충 날개의 원리를 기반으로 합니다. 거미가 거미줄을 짜는 것을 보고 사람은 거미줄 만드는 법을 배웠습니다. 그리고 Trobriand Islands의 주민들은 여전히 거대한 숲 거미줄을 낚시 도구로 사용합니다.
매복과 같은 사냥 방법과 같은 동물에서 입양 된 사람들. 대부분 유명한 육식 동물육상 식물 - 금성 파리 통은 함정의 아이디어를 제안했습니다. 그리스식 암포라는 달걀 모양으로 만들어졌고, 최초의 공성용 숫양은 양의 이마를 정확하게 재현했습니다. 끈적 끈적한 물고기는 접착제 발명에 대한 아이디어를 제공했습니다. 첫 번째 종이는 중국인이 벽 말벌을 관찰하는 동안 thuja 나무로 만들었습니다. 그들은 나무를 씹어 둥지를 짓기 위한 재료로 가공했습니다.
많은 동물들이 자연을 부여받았습니다. 놀라운 능력그리고 기회. 그들의 독특한 특성에 대한 연구는 20세기의 과학적, 기술적 진보가 비약적인 도약을 할 수 있도록 했습니다. 이 동물의 유기체는 고정밀 기기, 장치 및 기술의 모델로 사용되었습니다. 자연 발명의 목적을 위해 인간이 빌리고 사용하는 것, 그 아이디어를 생체 공학이라고 합니다.
생체 공학은 자연의 현명한 법칙을 의식적으로 모방한 것입니다. 흰개미 더미에서 이러한 시스템의 작동 원리는 고층 건물의 환기를 위한 기초로 간주됩니다. 그들은 짐바브웨의 Eastgate 쇼핑 센터의 모델로 봉사했습니다. 40도의 더위에도 시원합니다. 벌레의 침샘은 내연 기관 설계의 기초가되었습니다. 키틴 부분만 여러 번 확장되어 금속 부분으로 교체되었습니다.
우엉과 벨크로는 같은 원리로 작동합니다.
Jacques-Yves Cousteau는 기포를 물 속으로 끌어당기는 벌레를 관찰하여 스쿠버 장비를 만드는 데 영감을 받았습니다. 우엉 가시의 작용을 기반으로 벨크로는 재킷, 신발 및 기타 여러 제품에 만들어졌습니다. 침팬지에 대한 관찰을 통해 많은 약용 식물을 식별하고 사람들을 치료하는 데 사용할 수 있었습니다. 우리의 이중 초점 안경은 네 눈을 가진 물고기의 눈의 작동을 모방합니다. 결국,이 물고기는 눈의 위쪽 부분을 사용하여 공중에서 관찰하고 아래쪽의 근시 부분을 물에서 사용합니다.
물개 귀의 장치는 수중 청음기 발명의 아이디어를 제안했습니다. 빠르게 움직이는 물고기에 대한 연구는 바다와 강 선박의 이동 중 난류에 맞서 싸우는 자극제 역할을했으며 속도를 높였습니다. 오징어의 제트 운동 방법은 눈에 띄지 않았습니다.이 현상을 복사하는 기계식 물대포가 배에 나타났습니다. 종종 선원을 구하는 자동 일기 예보는 해파리의 "이어 안쪽"을 기반으로 합니다. 박쥐 반향 탐지기에는 3차원 이미지인 홀로그램 사진이 있다는 것이 밝혀졌습니다!
연잎에 대한 연구 덕분에 자가 청소 코팅이 만들어졌습니다. 생물 의약 제제는 holothurians (해삼)의 껍질 배열 원리를 기반으로 만들어졌습니다. 의료용 주사기는 벌이나 말벌의 침을 복사합니다. 폭격수 딱정벌레는 이진 무기에 대한 아이디어를 생각해 냈습니다. 무해한 두 가지 화합물이 개별적으로 반응하여 화학 물질을 생성합니다. 동물의 이빨에 대한 연구는 자가 연마 도구의 탄생으로 이어졌습니다. 자연의 섭리로 낙하산과 행글라이더가 만들어졌습니다. 잠자리는 헬리콥터에 대한 아이디어를 주었습니다.
도마뱀붙이 빨판과 청개구리수직 표면에서 실행할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 분해 가능, 절연 및 포장재굴 버섯의 도움으로 자연 폐기물 처리 원칙에 따라 만들어졌습니다. 정수 필터는 세포막에 함유된 아쿠아파린 단백질을 사용하게 됩니다. 미국 로버조차도 뒤로 이동할 수있는 가재의 작용 메커니즘을 모방합니다.
뱀은 열 (적외선) 광선을 보는 놀라운 기관을 부여받습니다. 머리에 있는 두 개의 구덩이는 밤에 놀라운 경계심을 제공합니다. 뱀은 200 미터 거리에서 밍크에서 기어 나오는 들쥐를보고 잡을 수 있습니다. 온혈동물의 기묘한 초상화를 보고 있는 그녀는 천분의 1도 차이가 난다! 이 뱀의 능력은 의료 기기와 야간 투시 장치를 만드는 데 사람들이 사용했습니다. 과학자들은 "구불구불한 방법"의 정확도를 1/10,000도까지 높임으로써 놀라운 열화상 진단을 만들었습니다. 초고감도 장비의 컴퓨터 처리 이미지는 몇 킬로미터 동안 지구의 내부에 있는 모든 것을 보여줍니다. 건물과 구조물을 진단할 수 있습니다. 지각, 카르스트 공극 및 지하수 흐름의 결함은 주택, 교량, 도로, 파이프라인 아래에서 명확하게 볼 수 있습니다. 건축업자들은 건물에 대해 더 일찍 알았더라면 이 죽은 장소를 우회하여 건축물을 짓고 "신비한" 건물 붕괴는 없었을 것입니다.
일반 개구리는 혀로 모기와 갯지렁이를 능숙하게 잡습니다. 연구에 따르면 곤충의 모양, 거리 및 이미지의 선명도에 대한 별도의 정보를 수신할 수 있는 특별한 "경고 시스템"이 있는 것으로 나타났습니다. 개구리는 공간에서 날아다니는 갯지렁이의 위치를 빠르고 정확하게 결정합니다. 혀는 번개 같은 속도로 날아가고 먹이는 결국 위장에 도달합니다. 이미지 분리 비전의 개구리 원리는 1970년대에 필기 텍스트를 읽는 전자 기계에 적용되었습니다. 기계의 "뇌"의 한 노드는 기호의 모양을 따랐고 두 번째 노드는 대조를 위해 따랐습니다. 동일한 원리가 최신 스캐너 작동의 기초가 됩니다.
호수 개구리(L.)가 먹이를 잡는다.
그래서 우리가 싫어하는 파리는 과학 표절자들에게 두 가지 아이디어를 주었습니다. 연구원들이 수십 년 동안 이해할 수 없었던 목적인 고삐(halteres)의 작동 원리를 기반으로 엔지니어들은 가장 중요한 장치인 진동 자이로스코프를 만들었습니다. 매우 민감하여 우주에서 초음속 항공기의 위치 변화를 즉시 포착하여 항공 분야에서 없어서는 안 될 존재가 되었습니다.
또 다른 아이디어는 특수 메쉬 스크린으로 구성된 파리의 다면체 눈에서 나왔습니다. 그들의 구조는 곤충이 하나가 아니라 많은 물체의 이미지를 볼 수 있게 합니다. 움직일 때 관찰 된 물체는 한 이미지에서 다른 이미지로 이동하므로 이동 속도를 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 생물학자들은 파리의 눈의 원리를 연구했고 엔지니어들은 새로운 장치를 만들었습니다. 그들은 그것을 "파리의 눈"이라고 불렀습니다. 그것의 도움으로 네비게이션 서비스와 공항은 현대 여객기의 비행 속도를 결정합니다.
암컷 말벌 Tabanus lineola
인간이 만든 가장 완벽한 메커니즘은 종종 생물의 생물학적 기적 장치와 비교할 수 없습니다. 그들의 업적 중 많은 부분은 여전히 인간에게 먼 꿈입니다. 과학자들은 천연 나노구조를 "복사"하여 광학 도파관 및 광 분리기로 사용하려고 합니다. 웹은 방탄 "피부"인 Kevlar의 프로토 타입으로 사용되었습니다. 과학과 공학은 날씨와 대격변을 예측할 수 있는 "살아 있는 도구"의 초민감성을 모방하고 따라갈 수 없었습니다.
아시다시피, 아무도 가장 큰 재난 중 하나인 지진의 시간을 예측할 수 없습니다. 그러나 일부 아기 물고기는 지진 과정에 민감합니다. 지진이 일어나기 5~7시간 전부터 수족관 주변을 미친 듯이 돌진하기 시작합니다. 지진이 발생하는 지구에서 그들은 수천 명의 생명을 구했습니다. 많은 동물들이 점술의 은사를 가지고 있다 장기 예측날씨, 몇 주 및 몇 달 앞으로. 그들은 홍수가 무엇인지, 홍수 지대에 들어갈 장소가 무엇인지, 여름에 건조할지 비가 올지, 겨울에 어떤 서리가 예상되는지 "알고 있습니다". 그들을 보면 많은 문제와 불행을 피할 수 있습니다. 일반 금붕어는 최고의 화학 기기보다 수중 오염 물질을 더 정확하게 감지합니다. 그들은 존재를 알아차린다 독성 물질 10배 희석 처리된 폐수에서도 공부하다 형태적 특징살아있는 유기체는 과학자들에게 기술 설계에 대한 새로운 아이디어를 제공합니다. 사실 자연의 비밀은 무궁무진합니다.
아스타니나 다리아
자연이 만든 발명품 1.서론 "가장 가치 있는 아이디어는 자연에서 엿보는 아이디어다" 발명가 Vladimir Pestunov 최근에 백과사전 "발명품"을 읽었습니다. 나는 어떤 책에서 다음과 같이 읽었습니다. “발명가는 식물과 동물을 관찰하여 인간에게 유용한 것을 배우거나 흥미로운 사실새로운 발명품을 만드는 데 도움이 됩니다. 자연과 기술의 공통점은 무엇이며 식물과 동물이 발명가를 어떻게 도울 수 있는지가 흥미로워졌습니다. 나는 그것에 대해 더 알아보기로 결정했다. 그러려면 조사를 좀 해야 해요. 연구의 목적 : 인간이 발명을 위해 자연에서 빌린 아이디어. 연구 목표: 1. 사람이 언제 자연을 관찰하기 시작했는지 이해하고 이러한 관찰을 사용하여 삶을 개선합니다. 2. 인간의 발명품을 연구하고 자연을 들여다본다. 3. 발명을 하기 위해 자연을 연구하는 과학이 있습니까? 뭐라고 해요. 4. 자연이 제안한 발명품이 지구의 생태계를 보존하는 데 어떻게 도움이 되는지. 연구의 관련성 : 우리는 전자, 항공 장비, 자동차로 둘러싸여 있기 때문에 복잡한 의료 수술이 수행되고 새로운 특이한 주택이 건설되고 있기 때문에 주제가 관련이 있습니다. 식물과 동물 덕분에 많은 발명품이 만들어졌습니다. 인간은 고대부터 자연에서 그것들을 관찰해 왔습니다. 그리고 자연은 우리에게 얼마나 더 많은 것을 말해 줄 수 있습니까? 사용된 연구 방법: - 검색, 대화, 관찰, 분류, 조사. 2. 인간이 자연을 관찰하고 최초의 발명품을 만들기 시작했을 때. 야생 동물의 능력이 문제를 해결하는 데 사용될 수 있다는 것을 언제 깨달았습니까? 이 문제를 알아보기 위해 먼저 급우들을 인터뷰하기로 결정했습니다. 이 조사의 결과 나는 다음과 같은 데이터를 받았습니다. 실제로 인간은 존재 초기부터 자연을 관찰하고 연구했을뿐만 아니라 자연에서 배웠습니다. 동물, 새, 식물, 물고기는 원시인에게 시급한 문제를 해결하기 위해 무엇을 해야 하는지 "제안"했습니다. 최신 고고학 데이터에 따르면 고대인의 첫 번째 발명품은 북동아프리카 주민들이 동물 뼈에서 고기를 긁는 돌칼(다진 것)이었습니다. 잘린 자국이 있는 이 뼈는 기원전 340만년 전으로 거슬러 올라가는 층에서 발견되었습니다. 이자형. 원시인은 소위 "야생"불에 대해 알게되었습니다. 자연 현상 (화산의 작용, 번개가 나무를 치는 등)의 결과로 얻습니다. 쾌적하고 유익한 기능불: 그것의 빛, 식물과 동물의 음식을 데우고 개선하는 능력, 원시인들은 가연성 물질의 지속적인 추가를 통해 그것을 유지하기 위해 돌봐야 했습니다. "야생"불이 "국내"로 바뀌 었습니다. 인간이 불을 유지하는 것에서 불을 만드는 것으로 옮겨가는 데는 오랜 시간이 걸렸습니다. 카트의 클레이 모델. 기원전 2천년. 이자형. 시간이 흐르고 고대인바퀴의 발명에 왔습니다. 한 남자가 밭을 파종하고, 소를 기르고, 큰 정착지를 건설하기 시작했을 때, 돌, 목재, 곡물 거래가 시작되었습니다. 동시에 사람들은 먼 거리에 걸쳐 거대한 무게를 옮겨야 했습니다. 그리고 바퀴의 아이디어는 태어날 수 밖에 없었습니다. 쓰러진 나무와 통나무를 끊임없이 다루면서 인간은 굴러 갈 수 있음을 발견했습니다. 그와 그의 동료들이 거의 몇 미터를 움직일 수 없었던 동일한 통나무가 물론 밀면 자체적으로 굴러 갈 수 있음이 밝혀졌습니다. 우리는 역사를 통해 자연에서 차용한 또 다른 예를 알고 있습니다. 고대 그리스 그 시대를위한 장엄한 발명품이 만들어졌습니다. 포위 된 요새의 문을 부수는 숫양은 양의 이마 형태로 끝이 만들어지기 시작했습니다. 알려지지 않은 고대 그리스 발명가들이 목초지에서 그것을 염탐했습니다! 숫양은 이마와 충돌합니다. 훌륭한 프로토 타입, 더 이상 상상할 수 없습니다 ... "중세 과학자이자 철학자 인 Leonardo da Vinci는 야생 동물에 대한 지식을 적용하여 새와 같은 날개가 퍼덕 거리는 항공기를 만들려고했습니다. 사람들도 동물과 식물 덕분에 날씨를 예측하는 법을 배웠습니다. 많은 식물이 날씨 변화에 민감합니다. 비, 바람, 높은 습도는 꽃의 수분을 손상시킬 수 있습니다. 따라서 악천후가 시작되기 전에 식물은 스스로를 보호하기 위한 조치를 취합니다. 민들레는 폭풍이 오기 전에 꽃을 닫고 접고, 메꽃은 화관을 닫고, 클로버는 잎을 접습니다. 비가 오기 전 꽃향기가 더 거세진다. 별꽃이 아침에 꽃을 피지 않으면 비가 옵니다. 따라서 자연을주의 깊게 관찰하면 대략적인 일기 예보를 만들 수 있습니다. 시베리아 사냥꾼들은 침엽수 나무의 가지가 비나 눈이 오기 전에 떨어지고 맑은 날씨가 오기 전에 떠오르는 것을 오랫동안 알아차렸습니다. 이 능력은 마른 가문비나무 가지에도 보존되어 있어 간단하고 오래 지속되는 기압계를 만들 수 있습니다. 이 간단한 장치는 8-12시간 안에 날씨 변화를 예측합니다. 나는 날씨를 예측하는 고대 장치를 재현하기로 결정했습니다. 가문비 나무 가지에서 기압계를 만들려면 30-35cm 가지와 함께 마른 나무 줄기의 25-30cm 조각을 가져와 껍질에서 껍질을 벗기고 줄기의 톱질 한 부분을 판자에 부착해야합니다. 가지는 자유단을 아래로 내리고(악천후 전) 위로 올릴 때(날씨가 맑을 때) 건드리지 않고 스크린 월과 평행하게 움직이는 상태여야 합니다. 편의를 위해 "화살표"의 고리 근처 판에 1cm 분할 눈금이 부착되어 있습니다. 이러한 장치는 기압과 습도에 반응하여 수축 또는 전개되어 날씨를 예측하는 특수 재료로 만들어진 나선형이 있는 현대 기압계의 원형이 되었습니다. 이것이 바로 자연이 새로운 발명품이 나타나는 데 도움이 되었고 계속해서 도움이 된 방식입니다. 자연 덕분에 인간은 끊임없이 새로운 발전을 이루며 새로운 발견을 하게 됩니다. 수많은 기계에 둘러싸여 고속의 세계와 나노기술의 시대에 살고 있는 현대인다시 자연에게 조언을 구합니다. 엔지니어들이 찾고 있는 기술 솔루션살아있는 유기체의 구조와 기능을 연구합니다. 디자이너는 때때로 독창성이 한계를 모르는 야생 동물과 "상담"합니다. 3. 자연이 촉발한 발명의 예. 저는 급우들에게 자연이 제안한 발명품에 대해 아는 것을 물어보기로 결정하고 몇 가지 질문을 했습니다. 자연은 참으로 위대한 발명가입니다. 많은 동물들은 자연적으로 놀라운 능력과 능력을 부여받습니다. 때때로 그들의 유기체는 고정밀 기기와 장치를 만드는 사람들의 모델 역할을 합니다. 감도, 신뢰성 및 적응 능력 다른 조건인간의 생각에서 태어난 가장 완벽한 메커니즘조차도 생물학적 기적 장치와 비교할 수 없습니다. 종종 기술에서 역설이 발생합니다. 디자인 과학자는 기술 문제에 대한 성공적인 솔루션을 찾고 잠시 후 살아있는 유기체에는 이미 솔루션이 있고 일반적으로 더 최적의 솔루션이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 예를 들어 헬리콥터에는 여러 가지 기능이 있는 것으로 알려져 있습니다. 예비 실행 없이 정지 상태에서 이륙할 수 있습니다. 원하는 높이에서 공중에 움직이지 않게 매달아 라. 모든 방향으로 이동하십시오. 이동 중과 호버링 중 어느 방향으로든 회전하십시오. 후속 실행 없이 작은 플랫폼에 앉습니다. 아무도 알아보지 못하셨나요? 정확히는 잠자리가 이 모든 것을 할 수 있습니다! 그리고 현대 헬리콥터의 원형이 된 것은 잠자리였습니다. 잠자리는 매우 복잡한 비행 메커니즘을 가지고 있습니다. 그녀의 몸은 금속으로 덮인 것처럼 보이는 나선형 구조를 가지고 있습니다. 두 개의 날개는 몸에 십자형으로 위치합니다. 잠자리가 완벽하게 움직일 수 있게 해주는 것은 바로 이 신체 구조입니다. 잠자리는 어느 방향으로, 어떤 속도로 날아가든, 어느 순간에 멈추고 반대 방향으로 계속 날 수 있습니다. 사냥하는 동안 잠자리는 공중에 매달릴 수 있습니다. 또는 거대한 (곤충의 경우) 속도로 40km / h로 가속 할 수 있습니다. 잠자리가 이러한 속도로 먹이와 충돌하면 충돌 시 충돌하는 힘이 매우 높습니다. 그러나 잠자리는 매우 강하고 탄력있는 껍질을 가지고있어 잠자리의 먹이에 대해서는 말할 수없는 타격의 충격을 완화합니다. 먹이는 그러한 충돌로 "기절"하거나 심지어 죽습니다. 많은 발명품은 저자가 자연에서 아이디어를 훔쳤다는 사실로 인해 만들어졌습니다. 예를 들어, 과학자들은 거미털과 유사한 구조로 방수 표면을 복제할 수 있었습니다. 이 동물은 짧고 긴 머리카락으로 구성된 다소 특이한 헤어 라인을 가지고 있으며 그 다양성은 상당히 큽니다. 이것이 과학자들이 연구에서 모방하려고 시도한 것입니다. 거미는 수백만 년 동안 건조 상태를 유지하거나 익사하지 않기 위해 머리카락을 사용해 왔습니다. 물거미는 머리카락을 사용하여 기포를 포착하고 물속에서 숨을 쉽니다. 그러나 과학자들이 거미에서 영감을 받아 미세한 섬유를 실험하기 시작한 것은 몇 년 전이었습니다. 새로운 기술스폰지와 같은 흡수성 물질도 젖는 것을 방지합니다. 이 접근법은 또한 화학 물질을 사용하지 않기 때문에 더 안전합니다. 예, 그렇습니다. 효과는 화학이 아닌 물리 법칙을 사용하여 달성됩니다. 표면을 떠나는 물이 모든 오염 물질을 매우 효과적으로 포착하기 때문에 표면이 자체 청소로 밝혀졌다는 점은 주목할 만합니다. 비행기가 세계 최고의 조종사인 새를 보고 발명되었다고 추측하는 것은 어렵지 않습니다. 수년에 걸쳐 동물은 인간이 많은 업적을 달성하도록 도왔습니다. 여기에 자연이 제안한 발명의 몇 가지 예가 더 있습니다. 단풍나무 씨앗은 던지면 정렬되고 회전하는 것으로 알려져 있습니다. 낙하산은 단풍나무 씨앗의 이러한 특성을 기반으로 합니다. 제안 된 낙하산은화물을 수용하도록 설계된 가슴이 장착 된 블레이드 형태로 만들어집니다. (저자 증명서 No. 4I356에서) 흰개미는 존재하는 동안 꽤 많은 구조를 만들었습니다. 아프리카에는 거인의 묘지와 유사한 2미터와 3미터 높이의 흰개미 더미가 있습니다. 사람의 눈에는 건축물의 높이가 하찮아 보일지 모르지만 흰개미의 크기에 비하면 실제 고층건물이다. 이것은 "노동자"가 뜨거운 태양의 조건에서 일한다는 사실에도 불구하고입니다. 흰개미의 작업에 깊은 인상을 받은 과학자들은 흰개미 더미의 구조를 분석하고 짐바브웨의 Eastgate 쇼핑 센터 모델을 만들었습니다. 40도의 더위에도 불구하고 건물 내부는 시원하다는 것이 특징입니다. 독특한 쇼핑 센터의 디자인은 과도한 열을 외부로 흡수 및 방출할 수 있으며 에너지의 10%만 소비합니다. 식물의 변형 속성은 누구나 알고 있습니다. 햇빛에너지로. 그리고 인간이 발명한 태양 전지판에 비해 식물 태양 전지는 매우 저렴한 재료로 구성되어 있습니다. 오랫동안 과학자들은 그러한 저렴한 태양 전지 패널. 얼마 전 노스캐롤라이나 대학의 과학자들은 연구 과정에서 잎사귀처럼 생긴 배터리를 만들었습니다. 이 "인공 잎"은 젤로 채워져 있으며 특수 화학 물질과 엽록소를 비롯한 일부 식물 입자가 들어 있는 작은 가방입니다. 현재 연구원들은 거의 결과를 얻지 못했습니다. 겔 분자는 매우 약한 전류를 생성할 수 있습니다. 앞으로 더 효율적인 장치를 만들 계획입니다. Namib 사막 딱정벌레의 외골격은 건조한 지역(연간 강수량 1cm)에서 수분을 수집하는 독특한 시스템을 가지고 있습니다. 그것은 생활에 필요한 공기로부터 수분을 유지하여 딱정벌레에게 흐름을 제공합니다. 과학자들은 물에 대한 접근이 제한된 장소에 동일한 시스템을 사용하기로 결정했습니다. 이를 위해 추가 재료와 함께 공기 중 물을 보유할 수 있는 표면을 만들었습니다. 이것은 사하라 사막과 같은 곳에서 매우 유용한 발명품입니다. 설상차를 만드는 아이디어도 자연에서 빌린 것입니다. 설상차의 디자인은 느슨한 눈 위에서 펭귄이 움직이는 원리를 기반으로 합니다. 펭귄은 독특한 방식으로 중요한 눈 장벽을 극복합니다. 뱃속에서 미끄러지고 오리발로 눈을 밀어내어 새가 눈 덩어리에 떨어지는 것을 방지하고 동시에 최대 20km의 매우 적절한 속도를 개발할 수 있습니다. / 시간. 이 원칙에 따라 설계된 설상차는 최대 50km / h의 더 빠른 속도에 도달합니다. 1955년 스위스의 디자인 엔지니어 조지 드 미스트랄(George de Mistral)은 반려견과 산책을 하던 중 우엉이 반려동물의 머리카락에 끊임없이 달라붙는 것을 발견했습니다. 자세히 보니 George는 우엉에 소형 갈고리가 있는 것을 보았습니다. 이 "발견" 후 몇 년 후 엔지니어는 Velcro Velcro에 대한 특허를 받았습니다. 스쿠버 장비가 1943년 Jacques Cousteau에 의해 발명되었다는 것은 누구나 알고 있습니다. 그러나 실제로 그는 자연에서 얻은 관찰만을 이용했습니다. 수생 딱정벌레 종 중 하나가 물에 잠긴 상태에서 공기 방울을 끌어당겨 딱정벌레에서 가져온 공기를 방출합니다. 이산화탄소 그리고 물에서 산소를 흡수합니다. 벽 말벌은 중국의 종이 발명을 도왔습니다. 그들은 나무를 씹어 둥지를 짓기 위해 종이로 바꾸는 것으로 알려져 있습니다. 이 기능은 중국인 Cai Lun이 알아차렸습니다. 뽕나무 껍질에서 종이를 최초로 발명한 사람은 바로 그 사람이었습니다. 화성 표면을 탐사해야 하는 장치를 만드는 동안 미국 과학자들은 가재의 움직임 메커니즘을 사용했습니다. 이 장치는 암이 뒤로 움직이는 능력을 모방합니다. 두더지는 살아있는 지하 기계입니다. 일할 때 빈 터널을 남겨두고 쉽게 돌아갈 수 있습니다. 작업하는 동안 두더지는 항상 머리를 돌립니다. 동시에 시드는 토양을 터널 벽으로 밀어 넣습니다. 나중에 발명가 그룹은 인공 두더지에 대한 저작권 인증서 번호 321588을 받았습니다. 이 기계는 땅을 자를 뿐만 아니라 두더지의 머리처럼 땅 입자를 터널 벽으로 흔들고 밀어 넣습니다. 로켓 추진력 - 오징어. 오징어는 물을 특수한 방으로 빨아들인 다음 근육 수축에 의해 힘차게 밀어내면서 앞으로 나아간다. 로켓은 추진제 가스의 힘을 사용합니다. 레이더 - 박쥐(레이더는 반사음을 포착하는 원리로 작동합니다). 야생 동물에서 박쥐를 포함하여 많은 동물이 이러한 능력을 가지고 있습니다. 박쥐는 완전한 어둠 속에서도 반향 위치 측정의 도움으로 장애물을 쉽게 극복할 수 있습니다. 핀셋 - 괴짜 부리. (핀셋의 원형은 도깨비의 부리입니다). 부리의 도움으로 새는 부드러운 토양에서 먹이를 쉽게 꺼냅니다. 로더 버킷 - 새의 끈질긴 발. 맹금류의 강인하고 강력한 앞발은 먹이를 강하게 잡아줍니다. 로더 버킷 기능의 기초가 되는 것은 이 원칙입니다. 눈의 모델은 카메라입니다. 눈은 광선을 전도하는 복잡한 광학 시스템입니다. 감각 세포는 망막 수용체에 있습니다. 눈의 기능 원리에 따라 빛에 민감한 세포가 사진 필름으로 대체되는 카메라가 설계되었습니다. 뼈를 보았다 - 에펠탑. 대퇴골두의 뼈 구조는 복잡한 구조를 만들 때 건축가에게 아이디어를 제공합니다. 예를 들어, 에펠탑의 바닥은 대퇴골 머리의 뼈 구조와 유사합니다. 코코넛 야자의 열매는 구명조끼입니다. 코코넛 야자 열매는 부력을 제공하는 섬유질 껍질로 둘러싸여 있습니다. 코코넛 야자 열매의 섬유질 다공성 구조는 구명조끼 제조에 사용되는 다공성 물질의 원형이 되었습니다. 어떤 경우에는 과학과 공학이 동물의 과민 반응을 따라잡을 수 없었습니다. 예를 들어, 오늘날까지 날씨를 예측하는 최고의 "장치" 중 하나는 중국인과 다른 많은 국가의 주민들이 집에서 번식하기를 좋아하는 숯불고기입니다. 맑은 날씨에 숯은 움직이지 않고 수족관 바닥에 놓여 있으며 가끔씩 짧은 거리를 이동할 수 있습니다. 덥지만 흐린 날씨에 물고기는 조금 살아나지만 움직임은 여전히 게으르고 느립니다. 숯이 수족관 벽을 따라 소란스럽게 움직이기 시작하면 의심의 여지가 없습니다. 곧 하늘이 구름으로 덮일 것입니다. 글쎄, 숯이 수족관을 좌우로 그리고 위아래로 돌진하면 몇 시간 안에 폭우 나 폭풍이 올 것입니다. 이 살아있는 기압계의 신뢰성에 대해 절대적으로 확신할 수 있습니다. char는 100개 중 97-98개의 경우에 날씨 변화를 정확하게 예측합니다. 아직 그러한 정확도를 제공하는 기기는 없습니다! 4. 바이오닉스란? 자연이 문제를 해결하는 데 사용하는 자원의 독창성, 특이성, 흠잡을 데 없는 정확성 및 경제성은 이러한 놀라운 물질과 과정을 적어도 어느 정도 모방하려는 열망과 감탄을 불러일으킬 수밖에 없습니다. 이러한 복제를 다루는 과학을 바이오닉스라고 합니다. 이 과학의 이름은 생명의 세포인 고대 그리스어 "bion"에서 유래했습니다. 그녀는 획득한 지식을 공학 문제를 해결하기 위해 적용하기 위해 생물학적 시스템 및 프로세스 연구에 종사하고 있습니다. 생물학적 "프로토타입"에서 시작하는 Bionics는 특정 특성을 가진 모델을 개발합니다. 실용(즉, 기술 분야에서 야생 동물의 최고 성과만 사용). Bionics는 오늘날 "Natural Science"의 개념에 포함된 거의 모든 것을 결합한 합성 학문 중 하나로, biomimetics(또는 bionics)라는 용어 자체는 1958년 미국 과학자 Jack E. Steele에 의해 도입되었습니다. "바이오닉스"라는 단어는 지난 세기의 70 년대에 일반적으로 사용되었습니다. 바이오닉스가 독립된 지식 분야로 공식 인정된 후 그 위상이 크게 강화되고 연구 분야가 확대되었습니다. 항공기 및 조선, 우주 비행학, 기계 공학, 무선 전자, 항법 계측, 계기 기상학, 건축 등이 바이오닉스의 소비자이자 파트너가 됩니다. 바이오닉스는 생물학적 시스템을 연구하여 최적의 솔루션을 찾고 있습니다. 엔지니어링 문제. 동시에 기존의 근본적인 개선뿐만 아니라 근본적으로 새로운 기계, 장치, 도구, 건물 구조 및 기술 프로세스, 건물 기술 장치, 그 특성은 살아있는 시스템의 특성에 가깝습니다. 지난 10년 동안 바이오닉스는 현대 기술로 인해 전례 없는 정확도로 미니어처 자연 구조를 복사할 수 있게 되면서 새로운 개발에 대한 강력한 추진력을 얻었습니다. 동시에, 현대 바이오닉스는 과거의 투각 구조가 아니라 자연적 대응물, 로봇 공학 및 인공 장기를 복사하는 새로운 재료의 개발과 크게 연관되어 있습니다. 현재 단계에서 바이오닉스는 생물체 연구에서 여러 방향을 가지고 있습니다. 1. 연구 신경계인간과 동물의 모델링, 신경 세포 및 신경망 모델링 - 컴퓨터 기술의 추가 개선과 자동화 및 원격 역학의 새로운 요소 개발을 목표로 합니다. 2. 새로운 센서, 감지 및 추적 시스템을 개발하기 위해 살아있는 유기체의 감각 기관 및 기타 인식 시스템에 대한 연구. 3. 다른 동물의 방향, 위치, 탐색 원칙에 대한 연구는 운송, 탐색, 기술 및 통신 작업에서 이러한 원칙을 사용하는 것을 목표로 합니다. 4. 형태학적 연구 생리적 특성살아있는 유기체 - 과학, 기술, 건설, 건축 분야에서 새로운 아이디어를 제시하기 위해. 5. 세포 및 유기체 수준의 생화학 적 과정 연구 - 이것은 현대 나노 기술 개발의 기초입니다. 내 친구들은 이 과학에 대해 알고 있습니까? 나는 그들에게 이런 질문을 했다. 5. 환경 보호를 위한 바이오닉스. Bionics는 또한 지구의 생태계를 보존하기 위해 노력합니다. 나는 반 친구들에게 이것에 대해 물었다. 이 질문은 많은 사람들이 대답하기 어려웠습니다. 다음은 지구 생태 보존을 위한 발명의 몇 가지 예입니다. 느타리버섯을 이용한 단열포장재. 미국 포장 회사인 Ecovative Design은 단열재, 난연제 및 포장에 사용할 수 있는 재생 가능 및 생분해성 재료 그룹을 만들었습니다. 이러한 재료의 생산을 위해 쌀, 메밀 및 면화 껍질이 사용되며 여기에는 특수 균류인 Pleurotus ostreatus(또는 굴 버섯)가 자랍니다. 이 곰팡이의 세포와 과산화수소를 포함하는 혼합물을 특별한 모양버섯 균사체의 영향으로 제품이 경화되도록 어둠 속에서 보관하십시오. 그런 다음 제품을 건조하여 곰팡이의 성장을 멈추고 제품 사용 중 알레르기를 예방합니다. McGee는 그러한 재료를 사용할 가능성이 거의 무한하다고 믿습니다. 가구와 컴퓨터 케이스를 포함한 모든 것을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 그는 이미 그러한 재료로 만든 장난감 오리를 가지고 있습니다. 자연세정을 원칙으로 하는 세정시스템. 호주는 최신 Biolytix 폐수 처리 시스템을 개발했습니다. 이 필터 시스템은 하수와 음식물 쓰레기를 매우 빠르게 양질의 물관개에 사용할 수 있습니다. McGee는 이 여과 시스템의 특별한 가치는 유해한 화학 물질과 에너지를 소비하는 청소 필터를 사용하지 않는다는 사실에 있다고 강조합니다. Biolytix 시스템에서는 벌레와 토양 유기체가 모든 작업을 수행합니다. 자연의 힘을 이용하여 Biolytix 시스템은 에너지 소비를 거의 90% 감소시켰지만 기존 세척 시스템보다 10배 더 효율적으로 작동합니다. 친환경 시멘트 회사 Calera Corporation. Calera Corporation에서 사용하는 프로세스는 산호가 수명 주기 동안 바닷물에서 칼슘과 마그네슘을 추출하여 상온 및 압력에서 탄산염을 합성하는 데 사용하는 천연 시멘트를 여러 면에서 모방합니다. Calera 시멘트를 만들 때 이산화탄소는 먼저 탄산으로 전환되고 탄산염이 생성됩니다. McGee는 이 방법으로 시멘트 1톤을 생산하려면 거의 같은 양의 이산화탄소를 고정해야 한다고 말합니다. 전통적인 방식으로 시멘트를 생산하면 이산화탄소 오염이 발생하지만 이 혁신적인 기술은 반대로 환경에서 이산화탄소를 흡수합니다. 친환경 플라스틱 새로운 친환경 합성소재를 개발하는 미국 기업 노보머는 이산화탄소와 일산화탄소를 주원료로 하는 플라스틱 생산 기술을 개발했다. McGee는 온실 가스 및 기타 독성 가스를 대기로 방출하는 것이 주요 문제 중 하나이기 때문에 이 기술의 가치를 강조합니다. 현대 세계. Novomer의 플라스틱 기술에서 새로운 폴리머와 플라스틱은 최대 50%의 이산화탄소와 일산화탄소를 함유할 수 있으며 이러한 재료의 생산에는 훨씬 적은 에너지가 필요합니다. 이러한 생산은 상당한 양의 온실 가스를 묶는 데 도움이 될 것이며 이러한 물질 자체는 생분해됩니다. 상어 가죽처럼 작용하는 항균 표면. 상어 피부는 완전히 독특한 속성- 박테리아가 번식하지 않으며 동시에 살균 윤활제로 덮여 있지 않습니다. 즉, 피부는 박테리아를 죽이지 않고 단순히 존재하지 않습니다. 비밀은 상어 피부의 가장 작은 비늘로 형성된 특별한 패턴에 있습니다. 이 비늘은 서로 연결되어 특별한 다이아몬드 모양의 패턴을 형성합니다. 이 패턴은 샤클렛 보호 항균 필름에 재현되어 있습니다. McGee는 이 기술의 적용이 정말 무궁무진하다고 믿습니다. 실제로 병원이나 공공장소에서 물건 표면에 세균이 번식하지 않는 질감을 적용하면 세균을 80% 정도 제거할 수 있다. 이 경우 박테리아는 파괴되지 않으므로 항생제의 경우와 같이 내성을 얻을 수 없습니다. Sharklet Technology는 독성 물질을 사용하지 않고 세균 증식을 억제하는 세계 최초의 기술입니다. 홍합의 내장선 보호 코팅을 모방한 범용 보호 코팅 다른 많은 이매패류 연체동물과 마찬가지로 홍합은 특수 단백질 필라멘트(byssus)를 사용하여 표면에 단단히 부착할 수 있습니다. 비살샘의 외부 보호층은 다용도이며 내구성이 매우 높으며 동시에 매우 탄력적인 소재입니다. 교수 유기화학캘리포니아 대학(University of California)의 허버트 웨이트(Herbert Waite)는 아주 오랫동안 홍합을 연구해 왔으며, 홍합에서 생산되는 것과 구조가 매우 유사한 재료를 재창조했습니다. McGee는 Herbert Waite가 완전히 새로운 연구 분야를 개척했으며 그의 연구는 이미 다른 과학자 그룹이 포름알데히드 및 기타 고독성 물질을 사용하지 않고 목재 패널 표면을 처리하는 PureBond 기술을 만드는 데 도움을 주었다고 말합니다. 연구가 끝날 때 나는 급우들에게 "자연이 그에게 제안한 인간의 다른 발명품이 무엇인지 알고 있습니까?"라고 물었습니다. 그 결과 헬리콥터, 보트, 낙하산, 지느러미, 주사기, 굴착기 등의 답변을 받았습니다. 이것으로부터 나는 동료들이 몇몇 발명품에 대해 잘 알고 있다는 결론을 내렸습니다. 그러나 자연은 사람들에게 우리가 연구하고 알아야 할 것이 있다는 것을 너무나 많이 알려 주었습니다. 자연이 그에게 제안한 인간의 어떤 발명품을 알고 있습니까? 실제로 그러한 발명품이 많이 있습니다. 그 중 일부를 예로 들어 사진으로 책을 만들었습니다. 그것의 도움으로 자연 발명가에 대해 더 많이 배울 수 있습니다. 6. 결론 프로젝트를 진행하면서 동식물의 구조를 연구하는 것은 자연에서 그들의 행동을 연구하는 흥미로운 활동이라는 것을 깨달았습니다. 자연은 현명하고 완벽합니다. 가장 재능있는 사람들조차도 그녀의 창작물에 대한 약한 모방에 불과합니다. 자연은 우리가 배울 것을 찾을 수 있는 모든 곳에서 모든 것을 돌보았습니다. 연구의 결과로 나는 이 문제에 대한 이론적 자료를 수집하고 연구했고, 이 주제를 연구할 필요가 있음을 보여주는 급우들을 대상으로 설문조사를 실시했으며, 책-발명 앨범을 만들고 최초의 일기 예보 중 하나를 재창조했습니다. 장치. 그녀는 자연이 특정 사물의 발명에 어떻게 도움이 되었는지 자세히 설명하는 프레젠테이션을 했습니다. 7. 참고 문헌 1. 백과사전 "Inventions", Makhaon Publishing House 2012, 32 p. 2. 웹사이트 -
