Ефектот на лотос Бионика - копиран од природата БР Знаење
Тоа е класика во биониката: ефект на лотос. Децении поминаа од откритие до практична употреба. Човекот може само да му се восхитува на совршенството на природата - или да учи од неа.
Ботаничарот и бионистички научник Вилхелм Бартлот од Бон откри важно откритие во 70-тите години на минатиот век: лисјата на цветот на лотосот, чијшто потекло е на Далечниот Исток, се секогаш чисти. Тие имаат квалитет на прочистување. Со децениска работа, овој таканаречен лотосов ефект е внимателно испитан. Сега е патентиран и е во практична употреба.
Бионика: чиста благодарение на површината за самочистење
Лотосовиот лист ја открива својата тајна само под електронски микроскоп: На површината на листот седат ситни восочни кристали, кои му даваат на листот груба структура. Безбројните микроскопски копчиња значат дека честичките од нечистотија и капките вода имаат само неколку точки на контакт со листот и затоа не можат да се лепат. Капките вода се спуштаат сферично, земајќи честички од нечистотија и прашина со нив.
Ефектот на лотос во секојдневниот живот
Благодарение на лотосовиот ефект: лажичка мед што нема да залепи мед ...
Истражувачите успеале да ја пресоздадат оваа груба микроструктура на вештачки површини. Во денешно време, лотосовиот ефект има многу области на примена: Постои фасадна боја што едноставно истура вода и нечистотија од wallsидовите на куќата, и силиконски восок што може да се испрска врз разни материјали, на пример, навеси, покривни плочки или сензори за системи за патарина. Ефектот на лотос е особено погоден за површини кои се постојано изложени на ветер и временски услови.
Ефектот на лотос во иднина
Научниците се во фаза на отворање на понатамошни области на примена за ефектот на лотос. На пример, може да се замислат самочисти бои за автомобили и стакла на прозорците. Ова би се откажало од чистење на истите. Но, оваа визионерска идеја сè уште не стана реалност, што се должи и на фактот дека површините со ефект на лотос автоматски стануваат мат. Не е добар аргумент во автомобилската индустрија.
Површина за самочистење благодарение на лотосовиот ефект: за прозорци, фасади или автомобили
Исто така, се вршат истражувања за запечатување авиони со површина на ефект на лотос. Тогаш, капките вода и ледените кристали не можеа повеќе да се лепат на крилјата и трупот. Досадното одмрзнување во зима ќе биде елиминирано. Но, обложената површина сè уште не е доволно стабилна за големи брзини. Површинската структура ќе биде уништена веднаш.
Природата како учител
Антирефлексивно крило на пеперутка
Бионика - природата станува технологија: крилјата на пеперутката служат како модел за развој на мобилен телефон.
Крилјата на пеперутката даваат идеи за антирефлексивно обложување на екранот на мобилните телефони, екраните на лаптопите и очилата: Научниците од Институтот за технологија во Карлсруе открија дека крилјата на пеперутката од стаклената крилја (исто така: „шумски дух“, лат. Неправилните наноструктури на крилјата се одговорни за ова. Во зависност од аголот на гледање, два до пет проценти од светлината се рефлектира од крилото на пеперугата. Со стакло, тоа е осум до сто проценти. Институтот сака да ги развие првите апликации засновани врз животинскиот модел.
Летечка медуза
Бионика - копирана од природата: За научниците, движењата за пливање на медуза се модел за авион.
Научниците од универзитетот во Newујорк развија авион што ги имитира движењата за пливање на медуза. Има четири кружно распоредени крилја кои се отвораат и затвораат. Ова значи дека конструкцијата, која тежи само 2,1 грама, се крева и лебди низ воздухот. Орнитоперот - авион што генерира погон со движење на крилјата - управува без технологија на контрола и стабилизирање на површините на едрата. Новиот уред се состои од три прстени изработени од јаглеродни влакна, мал мотор и крилја долги осум сантиметри кои се покриени со про transparentирен полиестерски филм.
Инспириран од бура
Модел за авиони и така дел од бионика: летачки движења на птици грабливки, како бура тука
Бионистите пронашле метод за заштеда на енергија за авионите со набудување на птици грабливки. Лукави и мршојадци шират некои пердуви на врвовите на крилјата во лет. Ова ги спречува вртлозите на воздухот што ги успорува и им помага на птиците да се лизгаат низ воздухот без да користат многу енергија. Со крилја свиткани нагоре, овој принцип може да се пренесе на авионите и помага да се заштеди гориво.
Само-лекување во лиана
Лианас: Научниците од Бионика сакаат да го користат својот механизам за само-заздравување за градежни материјали
Градењето со пена има една предност: конструкциите се исклучително лесни. Но, и крајно ранлив. Затоа научниците бараат материјали за само-лекување во природата - и ги најдоа во растителниот свет. Лианите растат многу брзо. Ако се појават пукнатини во стеблата, тие заздравуваат за неколку дена. Клетките од основното ткиво отекуваат во солзата и ја затвораат раната. Наскоро, материјалите како мембрани обложени со пена треба да можат да се санираат и потоа да се користат како градежни материјали.
Совршенство под вода
Модел за бионика: рационализиран магаре пингвин
Истражувачите се обидуваат да конструираат совршена насочена форма. Резултат: Прототип на футуристичка подморница што треба да се користи за истражувачки цели на големи длабочини. Пингвинот бил кум. Тој се движи брзо и елегантно низ водата - вистински мајстор пливач со совршена насочена форма. Производителите на возила над и под вода можат да сонуваат само за толку мала отпорност на проток.
Пајакот ви покажува како
Инспирира бионика да направи ново истражување: мрежа од оса-пајак
Шаторски покрив на Олимпискиот стадион во Минхен: архитектонско ремек-дело и техничко ремек-дело. Кровот од 74.800 квадратни метри е формиран од меѓусебно поврзани челични кабли. Очигледна е споредбата со многу слична конструкција по природа: пајаковата мрежа. Попречни и надолжни навои тенки нафора се протегаат на мрежа што може да издржи огромни сили на притисок и затегнување. Пајаковата свила е многу лесна и во исто време е исклучително стабилна и еластична. Својства што ги инспирираат биониците да направат нови истражувања.
Уметност на камуфлажа
Вреди да се копира за бионика: маскирна леопард, овде добро скриена во дрво.
Испробано и тестирано средство за маскирање што го користи војската низ целиот свет: малите дамки на боја предизвикуваат растворање на контурите на телото. Тешко е да се види во позадина со слична боја. Природата го покажува трикот. Уметноста да се направи невидлив е широко распространета во животинското царство. Трик: моделите со мала површина оптички ги раствораат контурите на телото. На пример, леопардот се камуфлира со забележано крзно што му овозможува да се меша со позадината.
Камелеон како пример за роботи
Најмалиот светски камелеон од Мадагаскар: Бионикс ги копира своите вештини за искачување за роботи со тунели.
Научниците од Универзитетот во Јена развиваат вештачки алпинист, робот за тунели, шахти и цевки кој работи според принципите на неговите животински модели, камелеони и стаорци. Затоа тие ги анализирале и снимале движењата на двете животни со видео-систем на Х-зраци, кој е единствен во светот и чии камери испорачуваат до 1.000 слики во секунда. Рептилот следи поинаков принцип на искачување од стаорците кои се искачуваат со канџи. Роботот би требало да ја копира различната биологија на качување со цел да се движи безбедно како камелеон и брзо како стаорец во тесни тунели за снабдување или кабелски канали.
Вградени амортизери
Исто така, дел од бионика и модел за модерна стоматолошка технологија: бисер направен од школки и полжави
Школките се штитат со бисерна школка, која е толку стабилна што бионичките научници прават се што е во нивна моќ да ги пресоздадат. Тајната лежи во микроструктурата на бисерот: варните структури обезбедуваат лушпата да не отстапи. Помеѓу тоа, постои систем на „амортизери“ направени од хитин и протеини, што гарантира дека лушпата не се распаѓа. Микроскопот за атомска сила открива дека бисерот е составен во многу подредени слоеви, кои обезбедуваат дополнителна стабилност. Материјал сличен на бисер во нераскинливи импланти може да направи револуција во забната технологија за неколку години.