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得益于自然啟發(fā) 我們的生活變得更加美好
2025年01月17日 17:11:05
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：4328
仿生學(xué)是一門(mén)綜合了生物學(xué)、工程學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)領(lǐng)域，其雛形是人類(lèi)文明早期從自然界的其他生物及自然現(xiàn)象中學(xué)習(xí)的過(guò)程。
自然是生命之母，是生物賴(lài)以生存的根基。大自然孕育了各式各樣神奇的動(dòng)物、植物，并逐漸形成了復(fù)雜和精妙的生態(tài)系統(tǒng)。人類(lèi)也從中得到了文明的發(fā)展。一方面，大自然為人類(lèi)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)且重要的資源；另一方面人類(lèi)從大自然中汲取靈感，開(kāi)發(fā)出各式各樣的技術(shù)與工具解決發(fā)展中的難題。正因如此，如今許多的科技背后都能看到大自然的影子。
其中，頗具代表性的便是仿生學(xué)的誕生。
仿生學(xué)是一門(mén)綜合了生物學(xué)、工程學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)領(lǐng)域，其雛形是人類(lèi)文明早期從自然界的其他生物及自然現(xiàn)象中學(xué)習(xí)的過(guò)程。現(xiàn)代科學(xué)的仿生學(xué)是研究生命系統(tǒng)特征和功能的科學(xué)，其關(guān)鍵在于觀察、理解和模仿。仿生學(xué)的發(fā)展為解決現(xiàn)代社會(huì)面臨的挑戰(zhàn)提供了基礎(chǔ)，時(shí)至今日影響深遠(yuǎn)，并且影響力還在持續(xù)推進(jìn)。
如今，許多誕生于仿生學(xué)的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)在我們的生活中，甚至其中有很大一半已經(jīng)成為我們生活中習(xí)以為常的一部分。今日，阿根廷媒體就發(fā)布了一篇報(bào)道，列舉了我們生活中常見(jiàn)的，受大自然啟發(fā)，幫助我們過(guò)上更加美好生活的20項(xiàng)成果，以《受大自然啟發(fā)的20項(xiàng)創(chuàng)新幫助我們過(guò)上更美好的生活》為題，發(fā)布于布宜諾斯艾利斯經(jīng)濟(jì)新聞網(wǎng)上。這篇文章中列舉的發(fā)明包括子彈頭列車(chē)、尼龍搭扣、高效空調(diào)、尼龍、自潔涂料、渦輪機(jī)、防鳥(niǎo)玻璃、飛行器、新能源汽車(chē)、冷卻結(jié)構(gòu)、壁虎膠帶、機(jī)器人、水分收集裝置、競(jìng)速泳衣等等。其中還包括了來(lái)自我國(guó)的成果。
文章中提到，新干線作為世界上著名的高速列車(chē)之一，其子探頭結(jié)構(gòu)靈感來(lái)自于蜂鳥(niǎo)，誕生背景是為了解決列車(chē)通過(guò)隧道時(shí)的“隧道轟鳴”，而這種仿造翠鳥(niǎo)喙設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，也幫助列車(chē)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了速度的提升與能耗的下降。
維可牢尼龍搭扣則是模仿的蒼耳的刺狀結(jié)構(gòu)，盡管我們?nèi)缃褚呀?jīng)對(duì)這種結(jié)構(gòu)習(xí)以為常，但是其誕生影響了上個(gè)世紀(jì)60年代宇航服的發(fā)展。而尼龍同樣是仿生學(xué)產(chǎn)物，他的靈感來(lái)自于蜘蛛網(wǎng)。并且時(shí)至今日，天然蜘蛛纖維仍是科學(xué)界研究的課題，這種比鋼鐵還要堅(jiān)固，且富有彈性的環(huán)保材料，尚未被人類(lèi)完全模仿。
自潔涂料的靈感則是來(lái)自于荷葉的疏水性，借由對(duì)荷葉表面結(jié)構(gòu)的研究，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了蠟質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的獨(dú)特特制，并將其用于油漆的研發(fā)，開(kāi)發(fā)出了改變我們生活的疏水涂料。
渦輪機(jī)的靈感來(lái)自于座頭鯨游動(dòng)時(shí)候鰭的運(yùn)動(dòng)方式，以及其在水中保持穩(wěn)定的方式。與之相對(duì)的，競(jìng)速泳衣則是從鯊魚(yú)皮中獲得靈蓋，通過(guò)模擬鯊魚(yú)皮真皮小齒的微小鱗片，保證了低摩擦和抗菌效果。事實(shí)上，類(lèi)似的材料還被用于船舶和潛艇的設(shè)計(jì)。
機(jī)器人對(duì)于自然的借鑒尤為豐富，借由模仿昆蟲(chóng)，誕生了激光測(cè)距儀并間接的催生出了避障機(jī)器人；通過(guò)模仿章魚(yú)，更智能、更靈活、適應(yīng)性更強(qiáng)的機(jī)器人誕生；學(xué)習(xí)壁虎的附著能力，以爬墻壁和天花板的為目的的勘探機(jī)器人誕生……
此外，各類(lèi)膠水、汽車(chē)中同樣也能看到自然界的影子。總的來(lái)說(shuō)，作為一門(mén)既古老又年輕的學(xué)科仿生學(xué)為人類(lèi)文明的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。也相信未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和跨學(xué)科合作的加強(qiáng)，仿生學(xué)必將在更多領(lǐng)域取得更加顯著的成果，讓我們的生活變得更加美好。
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