دانشمندان به دنبال یافتن طبیعت برای حل مشکلات فنی هستند
با گذشت زمان، طراحی محصول بیشتر تصفیه شده است؛ طرح ها از گذشته اغلب به نظر می رسد خرد و کمتر مفید از امروز است. همانطور که دانش طراحی ما پیچیده تر می شود، دانشمندان و طراحان به طبیعت و بسیاری از سازگاری های ظریف و پیچیده خود برای راهنمایی در پالایش دانش ما بیشتر توجه کرده اند. این استفاده از طبیعت به عنوان الهام بخش برای تکنولوژی بشر، Biomimetics یا Biomimicry نامیده می شود. در اینجا 5 نمونه از فناوری هایی که امروزه استفاده می کنیم، از طبیعت الهام گرفته شده است.
نوار چسب
یکی از نمونه های قدیمی طراح با استفاده از طبیعت برای الهام محصول است Velcro. در سال 1941، مهندس سوئیس جورج د مسترال پس از پیدا کردن تعدادی از غلاف های دانه ای که به سگ خود پس از پیاده روی پیوسته بود، ساختار مورب را مشاهده کرد. او متوجه ساختارهای قلاب مانند کوچک در سطح سوراخ شده بود که اجازه داد تا خود را به پیاده روها متصل کند. پس از محاکمه و خطا، د مسترل در نهایت به طراحی و ساخت کفش و لباس پوشیدنی تبدیل شد و به ساختار قلاب و حلقه تبدیل شد. چسبناک نمونه ای از بیومیمیکری است، قبل از اینکه بیومیمیکری یک نام داشته باشد؛ با استفاده از طبیعت برای الهام از طراحی یک روند طولانی مدت است.
شبکه های عصبی
شبکه های عصبی به طور کلی به مدل های محاسباتی اشاره می کنند که الهام بخشیدن به ارتباطات عصبی در مغز است. دانشمندان کامپیوتر با ایجاد واحدهای پردازش فردی، انجام عملیات اساسی، تقلید از عمل نورون ها، شبکه های عصبی را ایجاد کرده اند. شبکه توسط اتصالات بین این واحد پردازش ساخته شده است، بسیار مشابه همانطور که نورون ها در مغز متصل می شوند. با استفاده از این مدل محاسبات، دانشمندان توانسته اند برنامه های بسیار قابل انعطاف و انعطاف پذیر ایجاد کنند که از طریق روش های مختلف برای انجام کارهای مختلف متصل می شوند. اکثر برنامه های کاربردی شبکه های عصبی تاکنون مورد آزمایش قرار گرفته اند، اما نتایج امیدوار کننده ای برای وظایفی که نیاز به برنامه های یادگیری و انطباق دارند، مانند تشخیص و تشخیص اشکال سرطان به دست می آید.
میلگرد
تعدادی از نمونه هایی از مهندسان با استفاده از طبیعت برای راهنمایی در مورد روش های کارآمد نیروی دریایی وجود دارد. بسیاری از نمونه های اولیه از انسان هایی که تلاش می کنند پرواز پرنده را تقلید کنند، موفقیت کمتری داشتند. با این حال، نوآوری های اخیر باعث ساخت طرح هایی مانند کت و شلوار سنجاب پرواز، که اجازه می دهد اسکواش دهنده ها و گیره های پایه به طور افقی با کارایی باور نکردنی حرکت کنند. آزمایش های اخیر نیز توانایی های سوخت در سفر هوایی را با تنظیم هواپیما در یک فرمول V که مهاجرت پرنده را شبیه سازی می کند، کشف کرده است.
هواپیمای مسافربری تنها بهره مند از بیومیمیکری نیست، مهندسان همچنین از نیروی محرکه در طبیعت به عنوان راهنمایی طراحی استفاده می کنند. شرکت BioPower Systems به نام سیستم BioPower Systems سیستم مهار قدرت جزر و مدی را با استفاده از باله های نوسان الهام گرفته از نیروی کارآمد ماهیان بزرگ مانند کوسه ها و ماهی ها توسعه داده است.
سطوح
انتخاب طبیعی اغلب سطوح موجودات زنده را در شیوه های جالب برای انطباق آنها با محیطی که در آن ساکن هستند شکل می دهد. طراحان این اقتباسها را برداشته و به دنبال استفاده جدید برای آنها هستند. گیاهان لوتوس به شدت با محیط آبی سازگار شده اند. برگ های آنها دارای یک پوشش مومی است که آب را دفع می کند و گل ها دارای ساختارهای پلاستیکی میکروسکوپیک هستند که از خم شدن خاک و گرد و غبار جلوگیری می کند. تعدادی از طراحان از ویژگی های خود تمیز کردن لوتوس برای ایجاد محصولات با دوام استفاده می کنند. یک شرکت از این خواص برای ایجاد یک رنگ با سطح میکروسکوپی بافت استفاده کرده است که به کمک آن می تواند از خاک خارج از ساختمان جلوگیری کند.
فناوری نانو
فناوری نانو به طراحی و ایجاد اشیاء در مقیاس اتمی یا مولکولی اشاره دارد. همانطور که انسانها در این مقیاس ها کار نمی کنند، ما اغلب به طبیعت نگاه کردیم تا به راهنمایی در مورد چگونگی ساختن چیزهایی در این دنیای کوچک نگاه کنیم. ویروس موزاییک توتون (TMV) یک ذره کوچک مانند لوله است که به عنوان یک بلوک ساختمانی برای تولید نانولوله های بزرگتر و مواد فیبر استفاده می شود. ویروسها دارای ساختارهای انعطاف پذیر هستند و اغلب می توانند در محدوده وسیعی از pH و دما مقاومت کنند. Nanowires و نانولوله های ساخته شده بر روی طرح های ویروسی می توانند به طور بالقوه به عنوان سیستم های تحویل دارویی که می توانند در محیط های شدید مقاومت کنند، خدمت می کنند.