https://frosthead.com

Reka Bentuk Biomimetik Bermakna Kita Semua Akan Hidup Kehidupan Bug

Apabila saya masih kanak-kanak, saya mempunyai "kotak pepijat" - bekas kecil, buatan sendiri yang dibina daripada dawai dan beberapa keping kayu. Pada musim panas, saya akan cuba mengisi kotak ini dengan pepijat kilat atau sesak pepejal, bergantung di mana anda berada - dalam percubaan untuk mengubah bekas tembus kecil ke dalam tanglung semulajadi yang penuh dengan serangga yang incandescence biologinya adalah apa-apa kurang daripada keajaiban kecil. Ia tidak pernah berfungsi seperti yang saya bayangkan. Dalam pandangan ini, keseluruhan usaha seolah-olah seperti fantasi yang didorong oleh terlalu banyak kartun.

Atau mungkin tidak.

Baru-baru ini pasukan penyelidik antarabangsa memandang kepada kelip-kelip untuk inspirasi dalam mereka bentuk pencahayaan yang lebih cekap. Membina penyelidikan terdahulu ke dalam tindak balas kimia yang memancarkan cahaya pepejal, pasukan memberi tumpuan kepada exoskeleton serangga, yang mempunyai permukaan seperti sirap yang unik yang mengurangkan pantulan dalaman, sehingga membolehkan lebih banyak cahaya melarikan diri. Menggunakan laser untuk mencipta bentuk sirap pada permukaan LED, penyelidik mampu mencipta LED yang lebih cekap 55%. Ini adalah salah satu daripada banyak, banyak cara biomimikri serangga meningkatkan produk dan kehidupan kita.

Biomimikri adalah prinsip reka bentuk yang kelihatan untuk membiak semula sistem, tingkah laku, atau kesan yang diamati dalam sifatnya. Lagipun, manusia yang bodoh telah bekerja selama beberapa ratus tahun-terbaik! - alam telah berkembang untuk bulan-bulan. Walaupun ia kedengaran berteknologi tinggi, biomimikri bukanlah bidang yang baru. Pencipta, artis, dan saintis sejak beribu tahun telah melihat ke alam untuk memajukan kehebatan teknologi manusia. Burung mungkin contoh yang paling biasa, tetapi serangga, kelas yang paling pelbagai dan luas haiwan di planet ini, menawarkan pereka literal berjuta-juta peluang untuk membuka kunci inovasi.

A dragonfly berlegar (Aeshna juncea) A dragonfly berlegar (Aeshna juncea) (Wikimedia Commons)

Dengan teknologi robot dan drone yang maju - dan menyusut - cepat, serangga terbang adalah model semula jadi untuk mesin pembunuhan, kawanan pengawasan, dan nanobots esok. Penyelidik di Pusat Penyelidikan Neurosains di Universiti Adelaide percaya bahawa pepatung memegang rahsia untuk meningkatkan pengesanan dan penargetan robot. Dragonflies, yang anda lihat, telah membangunkan keupayaan yang luar biasa untuk melihat objek bergerak dalam kegelapan - menjadikannya pemangsa malam yang sangat baik. Pemimpin penyelidikan Dr Steven Wiederman menjelaskan: "Untuk melihat tepi objek dan perubahan dalam cahaya atau kegelapan, otak banyak haiwan, termasuk serangga, katak, dan juga manusia, menggunakan dua laluan bebas, yang dikenali sebagai saluran ON ... Tetapi apa yang kami tunjukkan berlaku di otak tuak adalah gabungan kedua-dua OFF dan ON switch. "Para penyelidik berharap untuk menghasilkan teknologi ini keupayaan visual yang unik, yang setakat ini hanya diamati dalam capung. Terdapat jelas implikasi ketenteraan untuk kerja-kerja ini yang dapat meningkatkan pengiktirafan drone dan menargetkan keupayaan tetapi pasukan juga bercita-cita untuk aplikasi yang lebih baik seperti prostesis saraf yang mungkin satu hari membantu orang dengan gangguan visual.

Robo-bee, kerjasama antara jurutera elektrik Universiti Harvard Rob Wood dan Gu-Yeon Wei, dan saintis komputer Radhika Nagpal (imej: Video Sains Kebangsaan video)

Robo-bee Robo-bee, kerjasama antara jurutera elektrik Universiti Harvard Rob Wood dan Gu-Yeon Wei, dan saintis komputer Radhika Nagpal (Video Sains Kebangsaan)

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, lebah telah mati dan hilang di seluruh dunia. Gangguan Keruntuhan Colony, sebagai fenomena diketahui, adalah ancaman kepada bekalan makanan dunia dan misteri yang, walaupun banyak penyelidikan dan sekurang-kurangnya dua dokumenter, masih tidak dijawab. Sebagai penyelesaian, pasukan saintis Harvard sedang mencari alternatif. Masukkan RoboBee, yang betul-betul seperti apa: robot yang dimodelkan selepas prestasi dan kelakuan lebah madu. Apabila selesai, RoboBees akan terbang seperti lebah, beroperasi secara serentak seperti koloni, dan yang paling penting adalah penyebaran. Tetapi potensi serangga robot hive-mind lebih besar. Sebagai contoh, teknologi sedemikian boleh digunakan dalam usaha mencari dan menyelamat berikutan bencana. Sudah tentu, itu lebih mudah dikatakan daripada dilakukan. Tetapi kemajuan telah dibuat. Dengan melihat pergerakan serangga terbang yang lain, pasukan RoboBee setakat ini dapat membuat mesin bersaiz nikel mampu penerbangan asas dan mereka berharap dapat melihatnya berkerumun dalam lima hingga sepuluh tahun. Ini sudah tentu bermakna lima hingga sepuluh tahun selepas itu, kerajaan RoboBee akan menakluki Bumi. Jangan katakan anda tidak diberi amaran.

Sehingga hari itu, biomimikri akan terus menyalakan lampu kita, pesawat kita di udara, tumbuhan kita diserbu, dan secara umumnya meningkatkan kualiti kehidupan seharian. Walaupun saya mungkin tidak akan mempunyai tanglung bertenaga saya pada bila-bila masa tidak lama lagi.

Reka Bentuk Biomimetik Bermakna Kita Semua Akan Hidup Kehidupan Bug