هک کردن طرح های طبیعت برای راه حل های نوآورانه

چگونه تحقیقات پیش از توسعه نوآوری بعدی خود را انجام دهید

هک کردن طرح های طبیعت برای راه حل های نوآورانه

هک کردن طرح های طبیعت برای راه حل های نوآورانه

 

ما همچنان به دنبال راه‌های پایدارتر برای ساختن چیزها هستیم، بدون اینکه متوقف شویم و متوجه باشیم که آنها از قبل وجود دارند. طبیعت، بزرگترین طراح، منبع نوآوری های بسیاری بوده است. به دلیل نگرانی فزاینده نسبت به محیط زیست، کشاورزان، طراحان، معماران، اقتصاددانان، فیزیکدانان، بوم شناسان و مردم تقریباً از همه رشته ها اکنون به نبوغ طبیعت روی آورده اند و به جای تسلط بر آن به دنبال خرد و خردمندی از آن هستند. یک سیستم پیچیده و در عین حال بسیار ظریف و ساده بیش از 3.8 میلیارد سال است که در حال انجام است و آنچه را که به خوبی کار می کند و آنچه را که نه. زمان آن فرا رسیده است که لحظه ای مکث کنیم و تمرکز و فناوری های خود را به سمت همسو شدن با طبیعت تغییر دهیم، زیرا در نهایت، ما بخشی از آن هستیم.

بیایید برخی از راه حل های برتر طبیعت را که به منابع انرژی فراوان و رایگان متکی هستند، ببینیم و مرور کنیم و بار دیگر از خود بپرسیم، چگونه شرکت ها می توانند کل تجارت خود را با استفاده از نوآوری های الهام گرفته از طبیعت بهبود بخشند؟

پوست کوسه

این حیوانات ترسناک و در عین حال زیبا، قطعه زیبایی از خلقت طبیعت هستند. ساختار قابل توجه پوست آنها که با دنتیکول پوشانده شده است به آنها اجازه می دهد با کشش کمتر و کاهش رسوب زیستی در آب جریان پیدا کنند. برخلاف دیگر جانوران دریایی، کوسه‌ها به ندرت از رسوب زیستی رنج می‌برند، میکروارگانیسم‌های شناور که به آن‌ها متصل می‌شوند و بر سلامت و عملکرد آنها تأثیر می‌گذارند. این راه حل هوشمندانه توجه بسیاری از دانشمندان و مخترعان را به خود جلب کرد زیرا می توان از آن برای ساخت کشتی های بهتر، توربین های بادی، هواپیماها، لباس های شنا و باله های بهتر استفاده کرد که کارآمدتر هستند.

یکی دیگر از کاندیدای عالی برای نوآوری های الهام گرفته از پوست کوسه، بیمارستان ها هستند زیرا در معرض باکتری های ناقل بیماری هستند. دستگیره‌های در، کفپوش، تجهیزات و سایر بخش‌های بیمارستان‌ها در حال بازطراحی هستند تا ساختار دنتیکول کوسه‌مانند سطوح را بپوشاند. در مقایسه با سطوح مسی که 80 درصد باکتری کمتری نسبت به سایر مواد دارند، سطح ساختاری پوست کوسه 94 درصد باکتری کمتری را نشان می دهد و هزینه کمتری نیز دارد.

عنکبوت

Incy Wincy spider یک کارخانه سطح بالایی است که از هر چیزی که به دست می آید استفاده می کند، مگس و جیرجیرک، آنها را به مولکول تجزیه می کند، دو پروتئین ایجاد می کند و دوباره آنها را به ابریشم 5 برابر قوی تر از فولاد جمع می کند. در کل فرآیند از آب استفاده می شود، بدون سموم و حداقل ضایعات . بسته به نیاز، عنکبوت‌ها فرآیند را «کوک می‌کنند» و انواع مختلفی از ابریشم را ایجاد می‌کنند. محصول نهایی این کارخانه کوچک سبز، یک ماده سبک وزن و بدون نفت است که زیست تخریب پذیر است . جلیقه های ضد گلوله، بطری های زیست تخریب پذیر و طناب های پل معلق تنها برخی از ایده های عالی الهام گرفته از عنکبوت ها هستند.

برگها

آیا اگر آلودگی محیط زیست خود را با انواع مواد شوینده حاوی سموم متوقف کنیم، اگر فقط با استفاده از آب بتوان کثیفی را از بین برد، عالی نیست؟ حدس بزنید، طبیعت هم این را فهمیده است! برگها برای انجام فتوسنتز باید تمیز بمانند که برای وجود آنها و البته ما نیز ضروری است. بیشتر برگها ساختار خود تمیز شونده دارند . برگ نیلوفر آبی، نماد پاکی، اغلب در محیط های گل آلود رشد می کند، اما به دلیل ساختارش تمایل دارد تمیز بماند. سطح با برجستگی های ریز پوشیده شده است که کثیفی را جمع می کند و آب فقط خاک را پاک می کند و برگ را تمیز می کند. طراحی کل ساختمان ها و شهرها با این سطوح خود تمیز شونده تأثیر زیادی بر محیط زیست خواهد داشت. پنل های خورشیدی نیز می توانند از این طراحی بهره ببرند و انرژی خورشید را با کارایی بیشتری جمع آوری و به الکتریسیته تبدیل کنند.

رنگ های مبتنی بر ساختار

تا به حال برای به دست آوردن رنگ مورد نظر بیشتر به رنگدانه ها اعتماد کرده ایم. اغلب این رنگدانه ها برای ما و همه چیز اطراف ما سمی و مضر هستند. اما باز هم طبیعت یک قدم جلوتر از ماست و رنگین کمان را هک می کند. به عنوان مثال، طاووس شستشو با رنگ آبی روشن خود در واقع قهوه ای است! بنابراین چگونه ما را فریب می دهد تا باور کنیم آبی است؟ پاسخ دوباره در ساختار سطح است. سطح به گونه ای طراحی شده است که اثر پراکندگی نور دارد، باعث می شود فقط رنگ آبی را ببینیم. پروانه‌های مورفو آبی نیز کار مشابهی را انجام می‌دهند، و تنها نیستند، نمونه‌های فراوان دیگری نیز وجود دارد. تولید رنگدانه سبز نیز می تواند مشکل باشد، اما باز هم طبیعت راه حلی برای آن پیدا کرده است. ترکیب رنگدانه زرد با رنگ ساختاری آبی باعث ایجاد این اثر سبز می شود. بسیاری از مارها و قورباغه های سبز این کار را انجام می دهند. و هنگامی که مار می میرد، آبی می شود، زیرا رنگدانه زرد محو می شود و فقط ساختاری را که آن اثر آبی را ایجاد می کند، باقی می گذارد. تقلید ساختار و دستکاری نور می تواند منجر به تبدیل انرژی آزاد نور به رنگ مورد نظر ما شود. و دوباره، این ایده ابتکاری جالب با الهام از طبیعت می تواند برای رنگ غیر سمی بدنه خودروها، ساختمان ها استفاده شود، این لیست همچنان ادامه دارد. بیشتر طول می کشد و نیاز استنگهداری کمتر و تاثیر مثبت بر محیط زیست .

پرنده ها

علاوه بر رنگ‌های مبتنی بر ساختار و استفاده از رنگدانه‌ها برای ایجاد جلوه‌های رنگی مختلف، پرندگان برای قرن‌ها منبع الهام بوده‌اند. نحوه پرواز، بال زدن و طی کردن مسافت های وسیع با سیستم ناوبری داخلی ، مهندسین، دانشمندان، هنرمندان و مبتکران را شگفت زده کرده است. برخلاف سایر پرندگان، پرنده مگس خوار دارای حرکات بال مانند حشرات است که به او اجازه می دهد در هوا معلق باشد و بیش از 80 بار در ثانیه بال های خود را تکان دهد و به جلو و عقب حرکت کند. آنها با کارایی بیشتری در اطراف بال های خود حرکت می کنند و در هر دو حرکت بالا و پایین انرژی تولید می کنند. این «ویژگی جالب» می‌تواند توربین‌های بادی را متحول کند که حرکتی شبیه به حرکت پرنده مگس خوار دارند و انرژی کارآمدتری تولید می‌کنند.

Kingfisher ممکن است یکی از نمونه های شناخته شده باشد. با سر بزرگ و منقار بلند و باریک خود راه حلی برای قطار گلوله معروف ژاپنی شینکانسن شد. سرعت قطار 320 کیلومتر در ساعت هنگام ورود و خروج از تونل ها مشکل ایجاد کرد و باعث آلودگی صوتی شد و حیات وحش و همه ساکنان اطراف را تحت تأثیر قرار داد. به اصطلاح “رونق تونل” توسط قطاری که هوا را در تونل وادار می کند، فشار را در امواج ایجاد می کند و با خروج از تونل یک انفجار بلند ایجاد می کند. ایجی ناکاتسو، مهندس و یک پرنده نگر، از دیدن شاه ماهی که به سختی با هر پاشیده ای وارد آب می شود، الهام گرفت. این منجر به طراحی مجدد دماغه قطار شد و به آن منقاری 50 فوتی شبیه پرنده داد. این نه تنها مشکل آلودگی صوتی را حل کرداما توانست قطار را 10 تا 15 درصد کارآمدتر کند. جغدها یکی دیگر از طراحی های پیشرفته طبیعت هستند. شکل و دندانه پرهای آنها به آنها این امکان را می دهد که بی سر و صدا به طعمه خود بپیوندند. این الهام بخش ZIEHL-ABEGG برای ایجاد فن هایی است که با مصرف انرژی کمتری کار می کنند و تعمیر و نگهداری کمتری دارند. این همچنین به معنای بهره وری بیشتر و کیفیت محیطی بهتر است.

اینها تنها بخشی از نوآوری های الهام گرفته شده از طبیعت بودند، در اطراف ما تعداد زیادی نوآوری وجود دارد و اگر سؤال درستی بپرسیم، پاسخ درست را خواهیم گرفت. بنابراین به جای مخالفت با طبیعت، شاید ما باید به دنبال مشاوره در مورد چگونگی انجام این کار باشیم و تقریباً مطمئناً ما یک طرح کامل از هر طرحی که نیاز داشته باشیم به دست خواهیم آورد.

 

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *