房山顯微鏡平面圖靈感來(lái)自自然界的十大創(chuàng)新技術(shù):
作者: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-02 17:33:37點(diǎn)擊:1627
信息摘要:
大家好,這里是老上光顯微鏡知識(shí)課堂,在這里你可以學(xué)到所有關(guān)于顯微鏡知識(shí),好的,請(qǐng)看下面文章:經(jīng)過(guò)35億年的深入研究和開(kāi)發(fā)
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經(jīng)過(guò)35億年的深入研究和開(kāi)發(fā),自然界已經(jīng)發(fā)明了各種巧妙的解決不利條件的方法,如通過(guò)粘性抵抗重力或使用糖來(lái)渡過(guò)脫水的世紀(jì)。直截了當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)新技術(shù)。
1941年,瑞士電氣工程師喬治·德·梅斯特拉爾在阿爾卑斯山狩獵回來(lái)時(shí),在他的衣服和獵犬的毛皮上都發(fā)現(xiàn)了牛蒡的毛刺。牛蒡粘附經(jīng)過(guò)的有機(jī)體的機(jī)制是牛蒡可以長(zhǎng)距離播種的方式。
梅斯特拉爾把毛刺放在顯微鏡下,發(fā)現(xiàn)它們只是鉤在一起粘在襪子和獵犬皮毛上。這給了他靈感。經(jīng)過(guò)十年對(duì)各種材料的鉤子和環(huán)的試驗(yàn),梅斯特拉爾終于申請(qǐng)了一個(gè)新的織物扣的專(zhuān)利,叫做維可牢。
家蜥反重力抓地力的秘訣在于它的腳趾上有細(xì)小的鬃毛。這些鬃毛可以通過(guò)粘性的范德華力附著在任何表面上,而范德華力只在微觀尺度上起作用。
這種吸附方法的優(yōu)點(diǎn)是可逆性強(qiáng)握力,不需要使用任何粘合劑,近年來(lái),工程師們成功地使用硅膠來(lái)模擬類(lèi)似的豬鬃結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)各種壁虎皮膚模擬技術(shù)的出現(xiàn)。
在這些技術(shù)中,一個(gè)小發(fā)明值得一提。它允許人類(lèi)爬上陡峭的玻璃墻,允許機(jī)器人推幾百倍于自身重量的物體,或者允許機(jī)器人在太空中修理。
一個(gè)叫做LEMUR的未來(lái)機(jī)器人有一個(gè)類(lèi)似于壁虎的腳狀結(jié)構(gòu),它可以檢查和修理國(guó)際空間站的設(shè)施。
在波士頓的一家禮品店,生物學(xué)家弗蘭克菲爾注意到一個(gè)座頭鯨的鰭圍繞著鰭狀物雕刻。他認(rèn)為這是藝術(shù)家的錯(cuò)誤。這些凸起并不出現(xiàn)在鰭的后緣,而是沿著鰭的前緣延伸。但事實(shí)是藝術(shù)家的觀察是正確的。這排多疣的脊創(chuàng)建了微小的漩渦,幫助鰭在水中移動(dòng),并解釋了令人驚嘆的敏捷。座頭鯨在水中。
在研究這種結(jié)節(jié)效應(yīng)之后,F(xiàn)ish發(fā)現(xiàn)在渦輪葉片上增加一排的凸起物可以減少阻力和噪音,提高效率。鯨魚(yú)不僅啟發(fā)了新的渦輪葉片的設(shè)計(jì),而且生產(chǎn)它們的加拿大公司也被稱(chēng)為Whalepower公司。
受鯊魚(yú)皮膚上微小鱗片的啟發(fā),美國(guó)宇航局的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種海洋減阻涂層。這項(xiàng)技術(shù)幫助星條隊(duì)贏得了1987年美洲杯帆船錦標(biāo)賽。
涂層的減阻效果如此成功,以至于組織者認(rèn)為這是不公平的優(yōu)勢(shì),并一度禁止使用這項(xiàng)技術(shù),但后來(lái)改變了決定。
上世紀(jì)90年代,日本工程師中曾俊二發(fā)現(xiàn)翠鳥(niǎo)可以高速潛水而不濺水,因此他模仿翠鳥(niǎo)喙設(shè)計(jì)了新干線(xiàn)子彈頭列車(chē),不僅降低了列車(chē)的噪音,而且更符合空氣動(dòng)力學(xué)原理。降低能耗,同時(shí)提高速度。
楓樹(shù)種子像轉(zhuǎn)子一樣,在空中旋轉(zhuǎn)和落下——旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力使它們飛離楓樹(shù)更遠(yuǎn)。
洛克希德·馬丁公司采用了這種設(shè)計(jì),研制了一種單旋翼無(wú)人機(jī),稱(chēng)為Samarai,這種簡(jiǎn)單的無(wú)人機(jī)只有兩個(gè)主動(dòng)部件,因此很容易實(shí)現(xiàn)小型化。
美國(guó)國(guó)防研究計(jì)劃署(DARPA)已經(jīng)承擔(dān)了這項(xiàng)小型化任務(wù),他們希望生產(chǎn)可用于小空間偵察的無(wú)人駕駛飛行器。
在荒野的山坡上或火星崎嶇不平的地形上,腿可以走車(chē)輪不能走的地方。基于對(duì)自然創(chuàng)造物和獵豹身體結(jié)構(gòu)的研究,美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃局發(fā)明了一系列四足機(jī)器人,它們可以跑過(guò)火星。戰(zhàn)場(chǎng)提供物資。
與此同時(shí),美國(guó)航空航天局正在研制一種叫做運(yùn)動(dòng)員的六足機(jī)器人,每條腿的末端都有一個(gè)輪子。在地形方便的時(shí)候,它可以滾動(dòng)。如果你在走路時(shí)遇到障礙,它可以收回輪子,靈活地抬起你的腿越過(guò)障礙。
蜂巢里的蜜蜂沒(méi)有接受任何指示,本能地知道需要做什么并付諸行動(dòng)——因?yàn)樗鼈冊(cè)诜涑仓械奈恢靡约八鼈冎車(chē)钠渌鄯湓谧鍪裁础?br>
Regen Energy采用了這種群邏輯來(lái)提高電網(wǎng)的效率。它們不是使用集中式系統(tǒng)來(lái)重定向電力負(fù)載,而是采用本地控制器系統(tǒng)來(lái)相互無(wú)線(xiàn)通信,允許它們確定電力在哪里。需要發(fā)送。
緩慢行走的動(dòng)物是一種生活在水中的八英尺小生物,具有強(qiáng)大的生命力。當(dāng)暴露于缺水時(shí),它們會(huì)脫水,但同時(shí),它們也進(jìn)化出神奇的能力,在經(jīng)歷了一百多年的封閉缺水之后,它們會(huì)奇跡般地復(fù)活。糖中的DNA和蛋白質(zhì)等分子。
舊金山的生物技術(shù)公司和英國(guó)諾瓦實(shí)驗(yàn)室等生物技術(shù)公司采用了類(lèi)似的技術(shù)來(lái)保存活疫苗而不凍結(jié)它們。這些疫苗通過(guò)收緊包裝技術(shù)而儲(chǔ)存在透明的糖膜中,并且可以持續(xù)六個(gè)月。不結(jié)冰。
非洲的溫度在白天可以高達(dá)40度,而夜間則會(huì)下降到2攝氏度以下。為了保持洞穴在相對(duì)恒定的溫度下,非洲白蟻進(jìn)化出了巧妙的筑巢技術(shù):通過(guò)在頂部和側(cè)面鉆上一系列通風(fēng)孔。EY已經(jīng)為它們的洞穴創(chuàng)造了被動(dòng)冷卻系統(tǒng),允許風(fēng)通過(guò)通風(fēng)孔從地下巢中運(yùn)送熱空氣。白蟻甚至可以依靠打開(kāi)或關(guān)閉通道來(lái)控制氣流。
建筑師米克·皮爾斯(Mick Pearce)在設(shè)計(jì)位于津巴布韋哈拉雷的東門(mén)中心(East Gate Center)時(shí)也采用了類(lèi)似的策略。利用白蟻解決方案,熱空氣可以排成排地從建筑物頂部的煙囪中排出,而冷空氣則被引導(dǎo)到地下。整個(gè)建筑可以保持涼爽。考慮到空調(diào),在相同大小的傳統(tǒng)建筑中只需要十分之一的電力。(作者凱瑟·奧康奈爾·萊納克校對(duì)李娟)
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