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动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

实验室资讯网时间:2020-11-26 点击: 百度搜索 | 必应搜索 | 搜狗搜索

【导读】人类的想象力是无穷的,正因如此,人类创造了无数个发明,并且通过发明创造改善了人类的生活,推进了科技的发展。但你有没有想过,所有的发明的灵感都来自于哪里呢?如果小编告诉你,有些发明的灵感来自于昆虫,你是否会大吃一惊呢?接下来,我们就要和你分享,动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明。......
TAG标签: 发明 动物 仿生学

人类的想象力是无穷的,正因如此,人类创造了无数个发明,并且通过发明创造改善了人类的生活,推进了科技的发展。但你有没有想过,所有的发明的灵感都来自于哪里呢?如果小编告诉你,有些发明的灵感来自于昆虫,你是否会大吃一惊呢?接下来,我们就要和你分享,动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明。

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1、机器人蜜蜂:Robobee

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

哈佛大学的机器人蜜蜂项目于2013年首次亮相,目前仍在持续研发当中。它的核心来源一个简单的想法,并且受昆虫世界的影响而设计,它其实是一架微型无人机。它重175毫克,这个重量要比一枚硬币还轻14倍,毫无疑问的是,这个微型机器人相当精致。

Robobee的30毫米的翼展使其成为最小的基于昆虫的人造装置,为了设法实行完美的飞行,可能需要超过12年的时间才可完成研究。它将借助亚毫米级构建元素,设计人员不得不在没有基础的情况下完成研发诸如旋转电机、齿轮、螺母和螺栓之类的构件。他们还必须设计一种方法,以使其能够迅速做出反应以克服湍流对小物体的巨大影响,为此他们设计了一种可以每秒超过120次拍打翅膀的人造肌肉系统。起初,机器人可以起飞、飞行和着陆,但是现在它们可以粘在水面,在水下游泳,甚至可以潜入水中或从水中跳出来。

由于表面张力引起的力大约是机器人重量的10倍,科学家们增加了一个微小的可燃火箭。该发明的最终目的是使微型机器人能够成群地运行,然后在作物授粉、搜救、监视任务当中发挥作用。

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2、飞蛾眼睛灵感:抗反射膜

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

飞蛾已经进化出了许多巧妙的适应性,使得它们能够更好的生存下来,而科学家们也正在从它们身上获得灵感来开发新技术。特别的是,它们的眼睛上有一层防水涂层,使得它们在晚上仍能看见东西,这是自然界中反射力最小的表面之一。这意味着掠食者在夜间几乎看不见它们,但这在很多方面是有用的。

日本的一个研究小组研究了这种涂层的纳米结构,并将其用于太阳能电池上,通过捕获更多的太阳辐射从而提高效率。如今,它也被用于智能手机和平板电脑等数字设备上,这可以让我们在阳光下,也能够更好的看见屏幕上的图像和文字。在测试中,这些涂层表面只反射了0.23%的光,而典型的智能手机的屏幕所占比例是4.4%。因此,利用这项技术,实际上可以消除眩光问题。这意味着,无论你身处何处,都可以轻松的看到屏幕上的东西,根本无需笨拙的调整设备的角度。

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3、雾姥甲虫的灵感:收集露水的水瓶

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

在纳米比亚沙漠发现的一种甲虫被称为雾姥甲虫,它被发现生活在一个极其干燥的环境中,所以它发展出了一种独特的取水方式。在清晨,当沙丘被雾气覆盖的时候,甲虫会爬到高处,并以一种能促使露水聚集起来供它饮用的方式来安置自己。

一大清早,当雾气笼罩着沙丘的时候,雾姥甲虫就会爬到高处,然后用自己的身体来收集露水,以供自己饮用。而设计师采用了这一点,创造了一种可以收集露水的水瓶。该发明可以帮助干旱环境中的人们更为方便的获取水源。这个设备是由不锈钢制成的,因而要比周围的空气更冷,这会导致水冷凝并收集在上面。它的表面不平整,可产生较大的表面积,使水分聚集在周围,并全部引导至过滤器,并防止污染物进入基座。设计师希望在缺乏水的环境中大力推广它,使人们更容易收集到淡水。

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4、昆虫的眼睛灵感:facetVISION相机

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

随着配备强大摄像头的智能手机的普及,摄影技术也正在发生改变,而且是变得越来越好。智能手机的大部分厚度是由相机镜头的大小决定的,通常不小于5毫米。但如果它能减少到只有2毫米呢?

一个设计师团队提出了一种基于昆虫眼睛构造发明的相机就可以做到这一点。它被称为facetVISION相机,它实际是由135个小镜头组成的。这些镜头所捕获的图像会被组合在一起创建一个图像,这就像苍蝇等某些昆虫的眼中所发生的一样。毫无疑问,随着昆虫世界带来的进一步启发,微电子技术将变得越来越小,体积将变得更小。

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5、寄生蝇为灵感发明的微型天线

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

有一种小型寄生蝇,叫做Ormia ochracea,其寄生率极高,而且有一种令人难以置信的听觉。雌性寄生蝇已经发展出一种特别的寄生能力,通过倾听雄性蟋蟀的鸣叫,然后在它们身上产卵,从而有效地跟踪它们。不幸的是,对蟋蟀来说,当卵孵化时,它们的幼虫会把寄主当作第一餐而吃掉。

而科学家们则在这项能力当中获取了灵感,并一直在研究这种听觉能力。他们创造了一种天线设计,用来区分来自精确方向的信号。设计微型天线非常困难,而寄生蝇的听力和频率则为科学家们提供的解决方案。如今这种天线的原型已经制作完成,如果项目成功,则可以带来一个微型天线的全新领域,从而缩小日常设备的大小。

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6、蝴蝶翅膀为灵感:Mirasol低压显示器

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

电子阅读器最初使用的是电子墨水,这种墨水仅限于某些颜色,在阳光下也存在可读性问题,因此寻找新的方法来提高阅读能力是自然而然的一步。为了做到这一点,设计师们从动物王国,尤其是蝴蝶身上获得了灵感。

如果你仔细看看蝴蝶的翅膀,它们实际上已经被鳞片覆盖。这些刻度尺具有光学间隙,工程师将其称为光学谐振腔。然后,周围的光进入该光学谐振腔,并在周围反弹。而且,通过相长干涉,只有特定波长的光才能幸存并反射回人眼。

下一代的电子阅读器将复制这种技术,高通公司开发的Mirasol低压显示器是第一款此类技术设备。它使用了微小的移动反射镜表面以改变每个像素的颜色,使其在阳光下更为可见。

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7、蜻蜓翅膀为灵感发明的环保建筑

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

设计师在规划未来的建筑时,需要考虑到可持续性和生态意识。比利时建筑师文森特·卡勒博设计的许多方案中,有一个从蜻蜓的设计中获得了灵感,以实现环保目标。

文森特·卡勒博的这个概念设计位于纽约罗斯福岛南岸,是一个独特的128层垂直农场概念,这个建筑将围绕两座700米的塔排列着,对称包裹在一个巨大的玻璃和钢制温室中,将它们连接起来。 该温室设计新颖,可支撑建筑物的负荷,并直接受到了蜻蜓翅膀的外骨骼结构的启发。

在外骨骼结构中有28个不同的农田,用于生产水果、蔬菜、谷物、肉类和奶制品,并通过在冬季积累暖空气来利用太阳能。通过自然通风和植物的蒸发蒸腾作用,夏季的凉爽将变得容易。这些插入空间被激活为三维花园,可在地板和墙壁上种植植物。

沿着这些外部存在的是太阳能电池板,它将提供多达一半的建筑电力,其余的则由三台沿着建筑垂直轴的风力机提供。

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8、蜂窝轮胎

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在大多数情况下,依靠充气的轮胎很好使用,但如果有一个替代的解决方案呢?在军用车辆所面临的困难刺激下,即使“泄气保用”轮胎也无法很好地工作,弹性技术和威斯康星-麦迪逊的聚合物工程中心则意识到蜂窝设计会是理想的选择。

蜂巢的独特形状非常适合蜜蜂,可为蜂巢提供强度,并为蜜蜂提供较大的表面积。而将这种设计整合到车轮中可带来许多好处,它们不需要充气,均匀分散了负载,并可以支撑更大的重量。该设计的某些版本还具有防弹的功能,非常适合军事用途。但是,它目前还无法用于民用,因为它还没有办法带来充气轮胎的舒适度。

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9、蚊子的灵感:微型的针头

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

有一些人会害怕尖锐的物体,例如针头。这部分原因是由于手术的进行,也可能由于插入的针头的大小。但是,如果针头可以小得多呢?从蚊子那里得到灵感后,研究人员希望创造一种微型的针头。

蚊子这种令人讨厌的昆虫具有高度锯齿状的长鼻,可用于刺穿和吸血。这种不平坦的表面意味着它们不会接触皮肤中的神经,这就是为什么最初的咬合相对没有疼痛。日本微型工程师利用这些知识来制造只有1毫米长的针,其直径仅有0.1毫米。如果这项研究可以导致这种尺寸的针头的批量生产,它将改变人类医疗。

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10、Mondo蜘蛛电动车

动物带来的灵感:受到了动物的启发,而最终研发出来的10个发明

Mondo蜘蛛电动车可能是有史以来最酷的发明。它最初是由加拿大温哥华的一个团队在2006年为“火人节”制作的,但最近他们对其进行了改装,去掉了汽油发动机,取而代之的是5千瓦时的锂离子电池。整个飞行器重725公斤,1.5米高,2.4米长。而它的灵感就来自于蜘蛛。

你还知道人类从哪些动物上获得了灵感,并创造了发明吗?

(本文来源:百家号 集集屋)

(责任编辑: 龙景)

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