13 действительно крутых изобретений, подсмотренных у природы

В мире существует испытательная лаборатория, внедряющая и тестирующая новые технологические решения вот уже три с половиной миллиарда лет. Конечно же, эта лаборатория – природа. Изобретения, возникшие в ходе эволюции, человечество постоянно берет на вооружение. Вот лишь некоторые из них.
Тысячелетия эволюции создали удивительные «инженерные» решенияТысячелетия эволюции создали удивительные «инженерные» решения

Кожа геккона и космические плоскогубцы

Кажется, что на этих ящериц не действует гравитация. Они способны взбираться по совершенно гладким отвесным поверхностям, включая стекло, и даже повисать на одном пальце. Этой способностью гекконы обязаны микроскопическим складкам на лапках, использующим так называемые «вандерваальсовы силы» – физический эффект, возникающий между парами положительно и отрицательно заряженных атомов или молекул. Эта уловка была применена во множестве изобретений – от присосок для лазания по стенам до слесарных инструментов, используемых космонавтами.
Принцип устройства кожи геккона стал основой для многих изобретенийПринцип устройства кожи геккона стал основой для многих изобретений

Глаза мотылька и солнечные батареи

Ученые обратили внимание на строение глаз мотылька, когда пытались повысить эффективность тонких солнечных батарей. Поверхность батарей отражала часть солнечных лучей, что вело к снижению коэффициента полезного действия.
Устройство глаза мотылька стало основой для солнечной батареиУстройство глаза мотылька стало основой для солнечной батареи
Оказалось, что глаза некоторых насекомых, состоящие из микроскопических ячеек, содержат структуры, перенаправляющие отраженный свет обратно в глаз. Редакция узнайвсё.рф отмечает, что изобретатели разработали наноматериал, копирующий принцип устройства глаз мотылька. Это значительно повысило эффективность солнечных элементов.

Репейник и застежка-«липучка»

Каждому знакомы колючие семена репейника, остающиеся на одежде после прогулки по лесу. В 1941 году человек по имени Джордж де Местраль, вернувшись с охоты, удивился тому, как прочно колючки прицепились к его свитеру и шерсти его собаки. Рассмотрев одну из них под микроскопом, он обнаружил мельчайшие крючки, позволявшие репьям цепляться за петельки на шерсти.
Собака вернулась с прогулки вся в репейникахСобака вернулась с прогулки вся в репейниках
Несколько следующих лет он провел, испытывая сочетания крючков и петелек в различных материалах. В конце концов он нашел идеальное сочетание и запатентовал то, что известно во всем мире как «велкро», а в России – как «липучка».

Летучие мыши и ультразвуковая трость

Летучие мыши ориентируются в темноте благодаря эхолокации. Они издают крик высокой частоты и улавливают отразившийся от предметов звук, получая четкую картину окружающего. Этот принцип давно применяется в судовых и авиационных радиолокаторах, но не так давно подобное устройство появилось и в быту. Была создана трость для незрячих, облегчающая передвижение по городу. Трость излучает ультразвук и, в случае приближения к препятствию, вибрирует.
Летучие мыши ориентируются в темноте благодаря эхолокацииЛетучие мыши ориентируются в темноте благодаря эхолокации

Паутина и сверхпрочный клей

Было замечено, что в тех местах, где паутина крепится к веточке или камню, она потрясающе прочна. Изучив геометрию паучьей нити, ученые увидели, что в этих местах она имеет особенную форму. Придав такую же форму полиуретановой нити, удалось повысить ее прочность в несколько раз. На основе такого полиуретана был создан сверхпрочный химически нейтральный клей, пригодный, например, для склеивания сломанных костей.
Благодаря паутине придумали сверхпрочный клейБлагодаря паутине придумали сверхпрочный клей

Лобстеры и LEXID

Лобстеры фокусируют глаза на одной небольшой области, а свет, отраженный этой областью, позволяет им видеть все окружающее. В 2007 году американское правительство вложило несколько миллионов долларов в исследования, посвященные изучению зрения лобстеров. Результатом исследований стала запатентованная технология LEXID, позволяющая человеку видеть сквозь препятствия (даже дерево и бетон) с помощью маломощного пучка рентгеновских лучей.
Лобстеры натолкнули инженеров на создание технологии LEXIDЛобстеры натолкнули инженеров на создание технологии LEXID

Птицы и сверхскоростные поезда

Если вам посчастливилось прокатиться на сверхскоростном поезде, вы могли заметить, с каким грохотом он выезжает из тоннеля на свет. В конце девяностых японский инженер Идзи Накацу обратил внимание, насколько изящно и без брызг охотящийся зимородок ныряет в воду за рыбешкой.
Нос японского скоростного поезда устроен как нос птички-зимородкаНос японского скоростного поезда устроен как нос птички-зимородка
Инженера посетила мысль, нельзя ли применить форму птичьего клюва для улучшения аэродинамики поезда. Локомотив, форма которого напоминает длинный клюв, оказался не только тише, но и быстрее обычного.

Тихоходки и прививки

Тихоходка – микроскопическое восьминогое создание отталкивающего вида, живущее в воде. Если достать ее из воды, она высохнет и впадет в анабиоз, однако вполне возможно оживить ее даже спустя сто лет. Так происходит из-за того, что организм тихоходки содержит особые молекулярные структуры, защищающие молекулы ее ДНК. Исследователи обнаружили, что схожую структуру имеют молекулы сахара. Технология, подсмотренная у тихоходок, позволяет сохранять живые вакцины, не замораживая их.
Тихоходка – самое живучее существо на ЗемлеТихоходка – самое живучее существо на Земле

Термиты и недвижимость

Термиты – общественные насекомые, известные ущербом, который они причиняют деревянным строениям. Однако жилища самих термитов вдохновили архитекторов на разработку проектов домов, почти столь же энергоффективных, как и термитник.
Термитники выглядят как небоскребы в миниатюреТермитники выглядят как небоскребы в миниатюре
Особая конструкция термитника создает естественный ток воздуха, поддерживающий одинаковую температуру днем и ночью. Ветер отводит излишки тепла от стен термитника, и сами термиты могут регулировать теплоотдачу, открывая и закрывая отверстия в стенах. Архитектор Мик Пирс построил по образу термитника общественное здание в столице Зимбабве. Редакция uznayvse.ru уточняет, что насекомые пока не предъявляли иска в защиту авторских прав.

Чернотелка и дефицит воды

Намибийский пустынный жук чернотелка умудряется выживать в безводной местности благодаря особому устройству надкрылий. Небольшие хитиновые выступы на надкрыльях притягивают мельчайшие капельки воды из утреннего тумана. К тому же надкрылья чернотелки очень скользкие, и по особым желобкам вода стекает прямо в рот насекомого.
Намибийский жук приспособился к недостатку водыНамибийский жук приспособился к недостатку воды
Инженеры из Массачусетского технологического института на основе этого принципа создали панели для сбора воды, которые помогают собирать влагу из атмосферного воздуха и уменьшать расход водопроводной воды. Такие панели используются сейчас в более чем двадцати странах, где жители испытывают трудности с доступом к воде.

Акулы и антибактериальное покрытие

Галапагосская акула плавает очень медленно, но к ее шкуре не могут прикрепиться ни моллюски, ни даже бактерии. Шкура акул покрыта мелкими ребристыми чешуйками, состоящими из того же материала, что и ее зубы. Эти чешуйки устраняют завихрения в окружающей воде и позволяют акуле тратить меньше сил на передвижение.
Галапагосская акула Галапагосская акула
Такое решение использовалось в разработке скоростных плавательных костюмов. У галапагосской акулы эти чешуйки расположены особым образом, не позволяющим микроорганизмам закрепиться на шкуре.
В больницах можно использовать меньшее количество антибактериальных средствВ больницах можно использовать меньшее количество антибактериальных средств
Применение в лечебном заведении антибактериальных моющих средств может привести к появлению бактерий, устойчивых к антибиотикам. Компания “Sharklet” поставляет в больницы специальные покрытия, которые позволяют поддерживать стерильность, не злоупотребляя моющими средствами. Выходит, даже бактерии боятся акул.

Лотосы и самоочищающаяся краска

Лепестки цветов лотоса тоже покрыты мельчайшими чешуйками, отталкивающими грязь и пыль. Эти образования, видимые только под микроскопом, не позволяют посторонним частицам прилипать к цветку, поскольку площадь соприкосновения лепестка и частиц очень мала. Дождевая вода легко смывает загрязнения.
У лепестков лотоса специфическая поверхность У лепестков лотоса специфическая поверхность
После четырех лет исследований германская компания-производитель красок выпустила продукцию, копирующую свойства поверхности цветка лотоса. Стены домов, покрытые этой краской, не нуждаются в мойке и не собирают уличную грязь.

Плавники китов и ветрогенераторы

Киты – самые большие животные на планете, однако они передвигаются в воде с неожиданным изяществом. Выяснилось, что не в последнюю очередь это обусловлено формой их плавников, покрытых вдоль кромки особыми полусферическими выростами.
На плавниках у китов имеются особые выростыНа плавниках у китов имеются особые выросты
Инженеры, вдохновленные китовьей грацией, поместили такие выросты на лопасти вентиляторов, ветрогенераторов и водяных насосов. Лопасти ветряной турбины, повторяющие форму плавника кита, на 20% эффективнее обычных.
Лопасть ветряной турбины устроена как китовый плавникЛопасть ветряной турбины устроена как китовый плавник
Испытания в аэродинамической трубе доказали, что такая турбина испытывает на 30% меньшую вибрационную нагрузку. Существуют даже проекты самолетов с крыльями, покрытыми такими выпуклостями. Они будут еще надежнее и экономичнее.

Прогресс – дело настолько же почетное, насколько и опасное. Множество исследователей, которые двигали науку вперед, пострадали из-за своих изобретений, а то и заплатили за них жизнью. Редакция uznayvse.ru предлагает вам прочесть об ученых, которых погубили их собственные изобретения.
Поделитесь с друзьям