de Roxana Istudor şi Silviu Ghering
Abilitățile extraordinare ale animalelor i-au făcut pe oameni să le cerceteze secole la rând, pentru a evolua ei înșiși. Studiind intens lumea celor care nu cuvântă, cele mai luminate minți omenești au inventat obiecte și mașinării fără de care viața omului contemporan nu mai poate fi imaginată. Iar studiile continuă, această știință fiind numită „biomimicry” („bioimitație”).
Cicadele și secretul autocurățării suprafețelor
Cicadele ar putea deține secretul suprafețelor care se curăță singure. Aceste insecte au inspirat cercetările unei echipe de la Universitatea din Warwick. Micile necuvântătoare au un truc natural fascinant, care le păstrează aripile imaculate fără vreun efort. Datorită texturii deosebite a aripilor de cicadă, roua de dimineață se condensează și se transformă treptat în mici picături de apă care elimină particulele de praf și microorganismele atunci când se rostogolesc pe aripile insectei, grație fenomenului numit „superhidrofobicitate” - impermeabilitate extremă. Suprafața aripilor de cicadă conține un aranjament complex de mii de mici conuri acoperite cu ceară, care împiedică picăturile de apă să pătrundă în membrana aripii. În viitor, inginerii intenționază să încorporeze sistemul aripilor de cicadă în proiectarea produselor care se vor curăța singure.
Pielea rechinilor, model pentru submarine și dispozitive medicale
În Marina SUA, navele și submarinele sunt expuse la murdărie, ceea ce le reduce eficiența. Când specialistul Anthony Brennan a fost angajat să dezvolte tehnologii pentru a combate acest fenomen, s-a inspirat de la rechini, a căror piele este compusă din denticule care se suprapun într-un model ce se repetă în formă de diamant și care inhibă creșterea bacteriilor. Brennan și echipa sa au descoperit astfel un model pe care Sharklet Technologies îl folosește pentru a dezvolta dispozitive medicale și aplicații de consum.
Tiparele „catedralelor” termitelor, pentru clădiri răcoroase
Arhitectul Mick Pearce a fost însărcinat să proiecteze cea mai mare clădire comercială din Zimbabwe cu un sistem de răcire natural. După ce a observat movilele create de termite, care conduc ventilația naturală printr-un sistem de „buzunare de aer”, Pearce și-a dat seama că prin „coșurile” din partea de sus a „catedralelor” termitelor circulă aer cald, în timp ce aerul rece rămâne în partea de jos. Astăzi, Centrul Eastgate, din Harare, Zimbabwe, construit imitând tehnica termitelor, utilizează doar 10% din energia necesară răcirii clădirii prin intermediul aerului condiționat.
Pasărea-pescar și trenul silențios
Când trenul-glonț Shinkansen, din Japonia, a revoltat oamenii cu nivelul său de zgomot, o echipă de ingineri a fost însărcinată cu proiectarea unui tren care să fie mai silențios. Eiji Nakatsu, directorul de dezvoltare tehnică, s-a inspirat de la pasărea-pescar, care își vânează prada scufundându-se în apă fără să stârnească stropi în jur și în liniște. Nakatsu a aplicat designul natural al ciocului păsării noului model de tren. În final, acesta s-a dovedit cu 10% mai rapid, a folosit cu 15% mai puțină energie electrică și a rămas sub limita de zgomot.
Costume impermeabile după „îmbrăcămintea” castorilor
Castorii au abilitatea naturală de a rămâne uscați și calzi în timp ce se scufundă. Efectul se datorează unor „buzunare” calde de aer din straturile dense de blană. Inspirați de acești înotători uimitori, inginerii de la Massachusstes Institute of Technology au fabricat o textură cauciucată asemănătoare blănii castorilor. Rezultatele oamenilor de știință, publicate în revista Physical Review Fluids, pot servi drept ghid pentru proiectarea materialelor de tip costum, utilizabile în situațiile în care oamenii schimbă frecvent mediile de aer și apă.
Un braț robotic ca o trompă de elefant
Pe măsură ce tehnologia computerelor continuă să evolueze, devin posibile calcule mai complexe pentru o gamă mai largă de mișcări. Capacitatea de mișcare flexibilă a făcut loc unor modele mai avansate, precum noul sistem de manipulare „biomecatronic” bazat pe forma și abilitățile trompei unui elefant. Creat de firma germană de inginerie Festo, Bionic Handling Assistant transportă fără probleme încărcături grele, extinzându-se și contractându-se prin umflarea sau dezumflarea sacilor de aer din fiecare „vertebră”.
Avion-spion și… lilieci!
Liliecii au devenit inspirație pentru un dispozitiv de supraveghere guvernamental finanțat de Armata SUA - COM-BAT, aparatul-spion de la Colegiul de Inginerie al Universității din Michigan. Prevăzut cu un panou solar pe „capul” transparent, avionul are aripi în forma inspirată de acest mamifer zburător. Tehnologia de mici dimensiuni trebuie să poată colecta cantități mari de date de supraveghere în timp ce rulează cu doar 1 watt putere. De asemenea, în același mod în care liliecii pot „vedea” în întuneric folosind ecouri ultrasonice care dezvăluie locația obstacolelor, dispozitivul Ultracane avertizează utilizatorii nevăzători cu privire la obiectele aflate în calea lor.
Materialele mai ușoare și craniile de zburătoare
Craniile animalelor sunt o nesecată sursă de inspirație pentru cercetători, întrucât natura le-a creat în așa fel încât să protejeze la maximum fiecare exemplar. Pornind de la proprietățile craniilor păsărilor, rezistente la impact și extrem de ușoare, arhitectul american Andres Harris a proiectat o suprafață extrem de eficientă, un material mai rezistent și mai ușor, care este menit să revoluționeze domeniul construcțiilor și poate fi folosit şi în industria auto.
Calculatorul şi „mintea“ pisicii
Supercalculatoarele nu pot recunoaște încă fețele umane la fel de bine ca… pisicile! Cercetătorii de la Universitatea din Michigan au decis să studieze creierul felin pentru a dezvolta un computer cu performanțe pe această direcție, întrucât creierul acestor feline poate procesa multe lucruri simultan. În această perioadă este în proces de dezvoltare un element de circuit de computer care se comportă ca sinapsele biologice ale pisicilor. Acest „memristor” își poate aminti tensiunile recente care au trecut prin el într-un mod similar cu memoria și învățarea din „mintea” felinelor.
Balenele-cu-cocoaşă, soluţie pentru rezistenţa turbinelor eoliene
Balenele-cu-cocoașă, care pot crește până la dimensiunea unui autobuz, pot „spirala” sub apă datorită designului înotătoarelor lor, căptușite cu mici umflături, numite tuberculi, care le permit să reducă rezistența apei. Cercetătorii de la Universitatea West Chester au replicat tuberculii cu care natura a dotat splendidele animale marine pe palele turbinelor eoliene. Ca urmare, studiile au constatat o reducere cu 32% a rezistenței și o dublare a performanței.