昆蟲(chóng)和蜘蛛綱不僅在地球生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)重要位置,同時(shí)也是人類的一個(gè)不可思議的靈感源泉。從太陽(yáng)能電池板到垂直概念農(nóng)場(chǎng),再?gòu)碾娮娱喿x器的顯示屏到可持續(xù)建筑的集霧器,很多富有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)靈感均來(lái)自于這些小生靈。以下盤(pán)點(diǎn)的是十大仿生設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)靈感來(lái)自蝴蝶、甲蟲(chóng)、蜻蜓、蜜蜂、蜘蛛等昆蟲(chóng)和蜘蛛綱動(dòng)物,它們讓我們研制的設(shè)備進(jìn)一步接近自然的完美。
1.不會(huì)漏氣的仿蜂巢輪胎
不會(huì)漏氣的仿蜂巢輪胎
未來(lái)的輪胎不需要充氣,因此也就不存漏氣問(wèn)題,這一進(jìn)步能夠挽救很多士兵的生命。按照政府提出的要求,輪胎需要具備較高的承重能力,可抵御臨時(shí)爆炸裝置襲擊并且能夠在遇襲后仍以每小時(shí)50英里(約合每小時(shí)80公里)的速度行駛。為了滿足政府的要求,Resilient技術(shù)公司和威斯康星州大學(xué)麥迪遜分校聚合體工程學(xué)中心的開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)了模仿蜂巢結(jié)構(gòu)的輪胎。他們知道沒(méi)有什么能夠比這種設(shè)計(jì)更完美的了。這種仿生輪胎由一系列六角形構(gòu)成,擁有極高的堅(jiān)固度同時(shí)可讓重量均勻分布以實(shí)現(xiàn)平滑行駛。
2.靈感來(lái)自甲蟲(chóng)的水壺
靈感來(lái)自甲蟲(chóng)的水壺
在世界上一些嚴(yán)重缺水的地區(qū),只有富有革新性的發(fā)明創(chuàng)造才能真正確保飲用水的潔凈與安全。一位設(shè)計(jì)師做到了這一點(diǎn),創(chuàng)造性地提出了從霧氣中獲取水的想法。他就是帕克·基特,所設(shè)計(jì)的“露水庫(kù)”水壺模擬了甲蟲(chóng)霧中取水的方式,水壺背部的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)能夠收集露水。這款水壺采用不銹鋼圓頂造型,早晨時(shí)的溫度低于空氣,所形成的露水會(huì)滑落至一個(gè)收集道。“露水庫(kù)”一次大約可收集一杯水,雖然聽(tīng)起來(lái)不是很多,但對(duì)某些人來(lái)說(shuō),一杯水卻能夠決定他們的生死。
3.仿甲蟲(chóng)劇場(chǎng)集霧器
仿甲蟲(chóng)劇場(chǎng)集霧器
這一設(shè)計(jì)與甲蟲(chóng)靈感水壺類似,但個(gè)頭卻是它的1000倍。這個(gè)圓形露天劇場(chǎng)名為“水劇場(chǎng)”,座落于海濱地區(qū),能夠從空氣中獲取水并有效蒸餾海水。水劇場(chǎng)是專為金絲雀群島的拉斯帕爾馬斯開(kāi)發(fā)區(qū)設(shè)計(jì)的,它同樣從甲蟲(chóng)身上獲取靈感。這座劇場(chǎng)利用獲取的淡水澆灌農(nóng)作物,同時(shí)為炎熱的沙漠氣候送去陣陣涼意。
4.仿蜻蜓垂直概念農(nóng)場(chǎng)
仿蜻蜓垂直概念農(nóng)場(chǎng)
令人吃驚的垂直概念農(nóng)場(chǎng)是文森特.卡勒博為紐約設(shè)計(jì)的,長(zhǎng)著金屬和玻璃“翅膀”,設(shè)計(jì)靈感直接來(lái)源于蜻蜓的外骨骼。這座供養(yǎng)動(dòng)植物的農(nóng)場(chǎng)能夠利用充足的陽(yáng)光和高空的空氣流動(dòng)。它共有132層,有望在羅斯福島拔地而起。除了農(nóng)場(chǎng)外,這座建筑的內(nèi)部還建造了住宅和辦公室。
5.速度更快的仿甲蟲(chóng)光學(xué)計(jì)算機(jī)
速度更快的仿甲蟲(chóng)光學(xué)計(jì)算機(jī)
盡管本身呈彩虹色,但不管從哪個(gè)角度觀察,巴西甲蟲(chóng)L. augustus的鱗片總是呈現(xiàn)出綠色。雖然聽(tīng)起來(lái)沒(méi)什么大不了的,但對(duì)于研制光學(xué)計(jì)算機(jī)芯片的科學(xué)家來(lái)說(shuō),這卻是解決一個(gè)困擾了他們多年的問(wèn)題的關(guān)鍵。L. augustus的鱗片含有一種晶體,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與蜂巢類似,為光學(xué)計(jì)算所需的光子晶體提供了一個(gè)模型。
6.津巴布韋仿白蟻堆建筑
津巴布韋仿白蟻堆建筑
如何讓津巴布韋的中高層建筑在不使用空調(diào)或者不用支付大筆電費(fèi)情況下保持涼爽呢?答案是模仿自冷卻的白蟻堆。非洲白蟻堆上遍布加熱孔和冷卻孔,通過(guò)讓這些孔不斷打開(kāi)和閉合,白蟻堆能夠保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定。蟻堆底部的孔負(fù)責(zé)吸入空氣,頂部的孔則負(fù)責(zé)將空氣排出。津巴布韋東門(mén)中心采用的通風(fēng)系統(tǒng)工作方式與蟻堆類似,可保持內(nèi)部溫度舒適。很顯然,這是一種具有可持續(xù)性和成本效益的方式。
7.仿蝴蝶翅膀Mirasol顯示屏
仿蝴蝶翅膀Mirasol顯示屏
Mirasol的低電壓顯示屏能耗低,是取代手機(jī)、平板電腦和電子閱讀器等設(shè)備所采用的電子墨水的一個(gè)理想替代品,其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于蝴蝶翅膀。蝴蝶翅膀上的微小鱗片能夠反射光線,上面覆蓋著透明的膜。隨著蝴蝶拍打翅膀,陽(yáng)光在穿過(guò)翅膀時(shí)發(fā)生折射,由于不同波長(zhǎng)的光折射率不同,蝴蝶的翅膀看起來(lái)呈透明狀。Mirasol顯示屏能夠產(chǎn)生類似的效果,它采用兩個(gè)玻璃面板和微型鏡子,能夠?qū)㈩伾瓷涞狡聊簧。這也就意味著顯示屏能夠在強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射下顯示出鮮艷的色彩,使其在陽(yáng)光下更容易觀看。Mirasol顯示屏利用環(huán)境中的自然光線而不是人造照明。
8.仿蝴蝶翅膀太陽(yáng)能電池板
仿蝴蝶翅膀太陽(yáng)能電池板
2009年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蝴蝶翅膀上的鱗片能夠充當(dāng)天然的太陽(yáng)能收集器,可以極高的效率吸收陽(yáng)光。研究人員利用從蝴蝶翅膀身上獲得的靈感,提高染料敏化太陽(yáng)能電池收集陽(yáng)光的能力。在所有太陽(yáng)能電池中,這種電池的光能轉(zhuǎn)化效率最高。更令人感到欣喜的是,與此前采取的方式相比,仿蝴蝶翅膀太陽(yáng)能收集器的成本效益更高。
9.斯洛文尼亞仿蜂巢建筑
斯洛文尼亞仿蜂巢建筑
建筑公司Ofis從蜂巢身上獲得靈感,為低收入家庭設(shè)計(jì)出圖片中展示的住宅,既可在最大程度上做到保護(hù)隱私,同時(shí)又極具美感。錯(cuò)列的窗戶色彩鮮艷,能夠起到遮陽(yáng)和通風(fēng)的作用。與傳統(tǒng)的窗戶設(shè)計(jì)相比,這種仿蜂巢設(shè)計(jì)賦予建筑更有趣的外觀。
10.仿蜘蛛電動(dòng)代步工具
仿蜘蛛電動(dòng)代步工具
一年一度的“火人節(jié)”從來(lái)就不缺少富有藝術(shù)氣息和奇形怪異的汽車(chē)。這一年,一款仿生設(shè)計(jì)吸引了所有人關(guān)注的目光。這款單人駕駛的代步工具名為“機(jī)械蜘蛛”,有8條腿,利用液壓行進(jìn)。與蜘蛛一樣,它的行進(jìn)速度很慢,但用來(lái)代步已經(jīng)足夠了。如果這樣一個(gè)怪異的家伙出現(xiàn)在街道上,一定會(huì)成為最大焦點(diǎn)。
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