Teadlased uurivad tehnoloogiliste probleemide lahendamiseks loodust
Aja jooksul on toote disain muutunud rafineeritumaks; mineviku disainilahendused tunduvad sageli rangemad ja tänapäeval vähem kasulikud. Kuna meie disainialased teadmised muutuvad keerukamaks, on teadlased ja disainerid uurinud loodust ja selle hulgaliselt elegantseid ja kogenud kohandusi juhisteks meie teadmiste täiustamiseks. Seda looduse kasutamist innovaatilisena inimtehnoloogias nimetatakse biomimeetikaks või biomimeetikaks. Siin on 5 näiteid tehnoloogiatest, mida täna kasutame ja mis on loodusest inspireeritud.
Velcro
Üks vanemaid näiteid disainerist, mis kasutab loomupärast toote inspiratsiooni, on Velcro. 1941. aastal täheldas Šveitsi insener George de Mestral haugade struktuuri pärast seda, kui ta leidis paljudele koerale peale jalutuskäiku külvatud seemneid. Ta märkas väikseid konksukujulisi struktuure, mis võimaldasid tal kinni minna möödujatele. Pärast suurt katset ja viga, de Mestral lõpuks patendis disaini, mis sai metsikult populaarseks jalatsi- ja riidekinnituseks, tuginedes konksu ja silmuse struktuurile. Velcro on biomimeetika näide, enne kui biomimeetikal oli isegi nimi; looduse kasutamine disaini inspiratsiooni jaoks on pikaajaline suundumus.
Närvivõrgud
Närvivõrgud viitavad tavaliselt arvutusmudelitele, mis ajendavad aju neuronaalsetest ühendustest. Arvutiteadlased on loonud närvivõrgud, luues individuaalseid töötlemisüksusi, täites põhitoiminguid, imiteerides neuronite toimet. Võrgustik on üles ehitatud nende töötlemisüksuste vaheliste ühenduste vahel, palju sarnaselt neuronite ühendamisega ajus. Selle andmetöötluse mudeli abil on teadlased suutnud luua väga kohanemisvõimelisi ja paindlikke programme, mis ühendavad erinevaid funktsioone erinevatel viisidel. Enamik närvivõrkude rakendusi on siiani eksperimentaalselt katsetatud, kuid on saavutatud paljutõotavaid tulemusi, mis vajavad õppimise ja kohandamise programme, näiteks vähivormide äratundmist ja diagnoosimist.
Käitumine
Näideteks on inseneride arv, kes kasutavad loodet tõhusate käitamismudelite juhendamiseks. Paljud varased näited inimestelt, kes üritasid lindlennu jäljendada, täitsid piiratud edu. Kuid hiljutised uuendused on andnud selliseid kujundusi nagu lendav oravik, mis võimaldab skydiversi ja baasilõikuritel horisontaalselt kipitada uskumatult efektiivselt. Hiljutised katsed on ka avastanud kütuse efektiivsuse lennureisides, korraldades V-kujulist tasapinda, mis jäljendab linnu rännet.
Lennureisimine pole ainus kasu biomimeetikast, insenerid on ka disainijuhendina kasutanud looduses veemootorit. Äriühing BioPower Systems on välja töötanud süsteemi, mis suudaks tõukejõu rakendada, kasutades võnkuvate uimede, mis on inspireeritud suurte kalade, nagu haid ja tuunikest, tõhusa käivitamise eest.
Pinnad
Looduslik valik kujutab sageli organismide pindu huvitavate viiside kohanemiseks nende elukohast ümbritsevasse keskkonda. Disainerid on nende kohandustega arvestanud ja leiavad neile uusi kasutusvõimalusi. Leiti, et Lotus taimed on veekeskkonnaga väga kohandatud. Nende lehtedel on vahajas kattekiht, mis tõrjub vett ja lilled on mikroskoopiliste kiltkividega, mis takistavad mustuse ja tolmu kleepumist. Mitmed disainerid kasutavad lootose "puhastust", et luua vastupidavaid tooteid. Üks ettevõte on neid omadusi kasutanud, et luua mikroskoopiliselt struktureeritud pinnaga värv, mis aitab ära visata mustust ehitiste väliselt.
Nanotehnoloogia
Nanotehnoloogia viitab objektide kujundamisele ja loomisele aatomi või molekulaarsel skaalal. Kuna inimesed ei tööta nendes kaaludes, oleme sageli vaadanud loodust juhistele selle kohta, kuidas selles väikeses maailmas asju ehitada. Tubakas mosaiikviirus (TMV) on väike torukujuline osake, mida on ehitatud suuremate nanotorude ja kiutüüpi materjalide valmistamiseks. Viirused omavad paindlikke struktuure ja võivad sageli taluda pH ja temperatuuri laias vahemikus. Viiruslike konstruktsioonide alusel valmistatud nanovarud ja nanotorud võivad olla ravimi kohaletoimetamise süsteemid, mis suudavad taluda äärmuslikke keskkondi.