اختراعات شگفت‌انگیزی که از طبیعت الهام گرفته‌اند
به گزارش بیان نیوز؛ تنها راهی که بشر با استفاده از آن توانست خود رابه اعماق و اوج علم برساند، نگاه به طبیعت و کشف قوانین حاکم بر آن بود. این آموزه‌های طبیعی از ساخت چرخ و هواپیما تا اختراع ماهواره‌ها و فضانوردی، از درمان بیماری‌ها تا استفاده از انرژی خورشید گسترده است و منابع آن نیز از ساختار ظریف یک برگ نحوه تشکیل کرات آسمانی متفاوت هستند. در ادامه این مطلب شش اختراع و ابداع اخیر بشر که بیشترین اثر را در آینده خواهند داشت و منبع الهام آنها را به شما معرفی می‌کنیم:
1- بهینه‌سازی تولید انرژی خورشیدی
محققان دانشگاه MIT آمریکا پس از سال‌ها تحقیق برای بهبود توان تولید نیروی الکتریکی از انرژی خورشید، به این نتیجه رسیدند که جمع‌آوری بازتاب‌ها و تعیین زاویه درست برای دریافت نور خورشید، کلید موفقیت در این زمینه هستند اما برای رسیدن به زاویه درست نیازمند الگویی قابل اعتماد بودند. آنها با بررسی گل آفتابگردان و توان تولیدی عظیمی که این گیاه از نور خورشید ایجاد می‌کند، زاویه 137 درجه را برای این کار تعیین کردند. نکته جالب این است که آفتابگردان بدون بودجه مؤسسه تکنولوژی ماساچوست، از هزاران سال قبل این کار را انجام می‌داد.
محققان دانشگاه MIT آمریکا پس از سال‌ها تحقیق برای بهبود توان تولید نیروی الکتریکی از انرژی خورشید، به این نتیجه رسیدند که جمع‌آوری بازتاب‌ها و تعیین زاویه درست برای دریافت نور خورشید، کلید موفقیت در این زمینه هستند اما برای رسیدن به زاویه درست نیازمند الگویی قابل اعتماد بودند. آنها با بررسی گل آفتابگردان و توان تولیدی عظیمی که این گیاه از نور خورشید ایجاد می‌کند، زاویه 137 درجه را برای این کار تعیین کردند. نکته جالب این است که آفتابگردان بدون بودجه مؤسسه تکنولوژی ماساچوست، از هزاران سال قبل این کار را انجام می‌داد.
2- تیغه‌های توربین بادی با الگوی دایناسوری
از دیدی بسیاری شاید «استگوساروس» نامی عجیب و غریب برای جانوری عظیم و بلند و منقرض شده باشد که در حد فیلم‌های علمی-تخیلی مانند پارک ژوراسیک، جذابیت دارد و به هیچ درد دیگری نمی‌خورد. محققان در بخش تحقیقات علمی شرکت زیمنس با استفاده از شکل دم طویل این موجود منقرض شده، توانستند پره‌های تازه‌ای برای توربین‌های بادی بسازند که کارآیی آنها را 1/5 درصد در سال 2012 بالا برد و این رقم با معیارهای انرژی‌های پاک، عدد بسیار قابل توجهی است. دم این جانور دارای انتهایی‌ست که تنش ایجاد شده در هوا و سیال را به شدت کاهش می‌دهد و شکل عجیب آن، کارآیی‌اش را بهتر می‌کند.
از دیدی بسیاری شاید «استگوساروس» نامی عجیب و غریب برای جانوری عظیم و بلند و منقرض شده باشد که در حد فیلم‌های علمی-تخیلی مانند پارک ژوراسیک، جذابیت دارد و به هیچ درد دیگری نمی‌خورد. محققان در بخش تحقیقات علمی شرکت زیمنس با استفاده از شکل دم طویل این موجود منقرض شده، توانستند پره‌های تازه‌ای برای توربین‌های بادی بسازند که کارآیی آنها را 1/5 درصد در سال 2012 بالا برد و این رقم با معیارهای انرژی‌های پاک، عدد بسیار قابل توجهی است. دم این جانور دارای انتهایی‌ست که تنش ایجاد شده در هوا و سیال را به شدت کاهش می‌دهد و شکل عجیب آن، کارآیی‌اش را بهتر می‌کند.
3- جلیقه ضدگلوله میگوئی
یکی از منابع شگفتی و الهام انسان، موجودات اعماق اقیانوس هستند. این موجودات طی هزاران سال توانسته‌اند برای غلبه بر شرایط بسیار سخت محیطی که در آن زندگی می‌کنند، تکامل یابند و در این راه از مواد و روش‌های ساده، نتایج شگفت‌آوری به‌دست آورده‌اند.
مانتیس میگوی رنگین‌کمانی، یکی از این موجودات است. این میگو با طول تقریبا 15 سانتی‌متر، پوسته‌ای رنگارنگ و شبیه به مشت دارد که می‌تواند تا 50 هزار برخورد با سرعت بالا را تحمل کند.
این بدان معناست که اگر در طول زندگی‌اش 50 هزار گلوله بخورد، باز هم این گلوله‌ها از پوسته‌اش به داخل نفوذ نمی‌کنند. دانشمندان با بررسی ساختار این پوسته توانستند دریابند که پوسته میگو از سه نوع مختلف مواد معدنی تشکیل شده که در کنار وزن فوق‌العاده سبک، از سخت‌ترین سرامیک‌های ساخت دست مهندسان نیز مقاوم‌تر است. باتوجه به وزن کم این ساختار، انواع محصولاتی که می‌توان با آن برای انسان ساخت، تقریبا بی‌شمار است.
یکی از منابع شگفتی و الهام انسان، موجودات اعماق اقیانوس هستند. این موجودات طی هزاران سال توانسته‌اند برای غلبه بر شرایط بسیار سخت محیطی که در آن زندگی می‌کنند، تکامل یابند و در این راه از مواد و روش‌های ساده، نتایج شگفت‌آوری به‌دست آورده‌اند.
مانتیس میگوی رنگین‌کمانی، یکی از این موجودات است. این میگو با طول تقریبا 15 سانتی‌متر، پوسته‌ای رنگارنگ و شبیه به مشت دارد که می‌تواند تا 50 هزار برخورد با سرعت بالا را تحمل کند.
این بدان معناست که اگر در طول زندگی‌اش 50 هزار گلوله بخورد، باز هم این گلوله‌ها از پوسته‌اش به داخل نفوذ نمی‌کنند. دانشمندان با بررسی ساختار این پوسته توانستند دریابند که پوسته میگو از سه نوع مختلف مواد معدنی تشکیل شده که در کنار وزن فوق‌العاده سبک، از سخت‌ترین سرامیک‌های ساخت دست مهندسان نیز مقاوم‌تر است. باتوجه به وزن کم این ساختار، انواع محصولاتی که می‌توان با آن برای انسان ساخت، تقریبا بی‌شمار است.
4- برگ ساخت دست انسان
برگی که در تصویر می‌بینید، با استفاده از نمونه طبیعی آن و با الهام از ساختار گیاهی ساخته شده است. جولیان ملچیوری، محقق بیونیک، توانست با استفاده از یک چارچوب از فیبر ابریشم و کلروپلاست، این برگ را که همانند هر برگ دیگری می‌تواند از آب و نور خورشید، اکسیژن بسازد، تولید کند. در این برگ کلروپلاست روی چارچوب ابریشمی نشسه و میزبان کلروفیل است. این برگ می‌تواند نور خورشید را به دام اندازد و با استفاده از آب، اکسیژن تولید کند. این اکسیژن به همان خلوص اکسیژنی‌ست که جنگل‌ها تولید می‌کنند و می‌تواند منبعی برای تهویه هوای آینده انسان یا تأمین اکسیژن در سیاره‌ای دیگر باشد.
برگی که در تصویر می‌بینید، با استفاده از نمونه طبیعی آن و با الهام از ساختار گیاهی ساخته شده است. جولیان ملچیوری، محقق بیونیک، توانست با استفاده از یک چارچوب از فیبر ابریشم و کلروپلاست، این برگ را که همانند هر برگ دیگری می‌تواند از آب و نور خورشید، اکسیژن بسازد، تولید کند. در این برگ کلروپلاست روی چارچوب ابریشمی نشسه و میزبان کلروفیل است. این برگ می‌تواند نور خورشید را به دام اندازد و با استفاده از آب، اکسیژن تولید کند. این اکسیژن به همان خلوص اکسیژنی‌ست که جنگل‌ها تولید می‌کنند و می‌تواند منبعی برای تهویه هوای آینده انسان یا تأمین اکسیژن در سیاره‌ای دیگر باشد.
5- اسپایدرمنی که دانشجویان از روی مارمولک ساختند
هر کودکی در یک سنی به این موضوع می‌اندیشد که ای کاش می‌توانست از دیوار راست بالا برود. او وقتی به یک عنکبوت یا مارمولک نگاه می‌کند، آرزو می‌کند که ای کاش مثل آنها می‌توانست روی هر سطحی بایستد و راه برود. این آرزو برای انسان دست‌نیافتنی بود تا این که یک تیم از دانشگاه استانفورد با تحقیق روی پاهای مارمولک خانگی، توانستند دو دستگیره بسازند که به وسیله آن انسان هم می‌تواند در امنیت کامل از هر سطحی بالا برود.
هر کودکی در یک سنی به این موضوع می‌اندیشد که ای کاش می‌توانست از دیوار راست بالا برود. او وقتی به یک عنکبوت یا مارمولک نگاه می‌کند، آرزو می‌کند که ای کاش مثل آنها می‌توانست روی هر سطحی بایستد و راه برود. این آرزو برای انسان دست‌نیافتنی بود تا این که یک تیم از دانشگاه استانفورد با تحقیق روی پاهای مارمولک خانگی، توانستند دو دستگیره بسازند که به وسیله آن انسان هم می‌تواند در امنیت کامل از هر سطحی بالا برود.
6- شیشه‌ای 200 برابر مقاوم‌تر
در سال 2014 محققان دانشگاه مک‌گیل مونترال در کانادا موفق شدند شیشه‌ای بسازند که هم شفاف است و هم از شیشه‌های معمولی 200 برابر مقاوم‌تر است و به آسانی نمی‌شکند. آنها این دستاورد را با بررسی پوسته نشکن نوعی حلزون به‌دست آوردند. در این تکنیک آنها در ساختار شیشه، شکاف‌های میکروسکوپیک ایجاد می‌کنند و آنها را با پلیمری خاص پر می‌کنند. حاصل این تکنیک نوعی شیشه است که به جای پس زدن ضربه‌ها، سعی می‌کند آسیب حاصل از ضربه را در خود هضم کند و خرابی را به حداقل برساند.
در سال 2014 محققان دانشگاه مک‌گیل مونترال در کانادا موفق شدند شیشه‌ای بسازند که هم شفاف است و هم از شیشه‌های معمولی 200 برابر مقاوم‌تر است و به آسانی نمی‌شکند. آنها این دستاورد را با بررسی پوسته نشکن نوعی حلزون به‌دست آوردند. در این تکنیک آنها در ساختار شیشه، شکاف‌های میکروسکوپیک ایجاد می‌کنند و آنها را با پلیمری خاص پر می‌کنند. حاصل این تکنیک نوعی شیشه است که به جای پس زدن ضربه‌ها، سعی می‌کند آسیب حاصل از ضربه را در خود هضم کند و خرابی را به حداقل برساند.
تصاویر:
2024 copyright.