昆蟲和蜘蛛綱不僅在地球生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)重要位置,同時也是人類的一個不可思議的靈感源泉。從太陽能電池板到垂直概念農(nóng)場,再從電子閱讀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)計靈感均來自于這些小生靈。以下盤點的是十大仿生設(shè)計,設(shè)計靈感來自蝴蝶、甲蟲、蜻蜓、蜜蜂、蜘蛛等昆蟲和蜘蛛綱動物,它們讓我們研制的設(shè)備進一步接近自然的完美。
1.不會漏氣的仿蜂巢輪胎
不會漏氣的仿蜂巢輪胎
未來的輪胎不需要充氣,因此也就不存漏氣問題,這一進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,可抵御臨時爆炸裝置襲擊并且能夠在遇襲后仍以每小時50英里(約合每小時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麥迪遜分校聚合體工程學中心的開發(fā)人員設(shè)計了模仿蜂巢結(jié)構(gòu)的輪胎。他們知道沒有什么能夠比這種設(shè)計更完美的了。這種仿生輪胎由一系列六角形構(gòu)成,擁有極高的堅固度同時可讓重量均勻分布以實現(xiàn)平滑行駛。
2.靈感來自甲蟲的水壺
靈感來自甲蟲的水壺
在世界上一些嚴重缺水的地區(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)計師做到了這一點,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)計的“露水庫”水壺模擬了甲蟲霧中取水的方式,水壺背部的脊狀結(jié)構(gòu)能夠收集露水。這款水壺采用不銹鋼圓頂造型,早晨時的溫度低于空氣,所形成的露水會滑落至一個收集道。“露水庫”一次大約可收集一杯水,雖然聽起來不是很多,但對某些人來說,一杯水卻能夠決定他們的生死。
3.仿甲蟲劇場集霧器
仿甲蟲劇場集霧器
這一設(shè)計與甲蟲靈感水壺類似,但個頭卻是它的1000倍。這個圓形露天劇場名為“水劇場”,座落于海濱地區(qū),能夠從空氣中獲取水并有效蒸餾海水。水劇場是專為金絲雀群島的拉斯帕爾馬斯開發(fā)區(qū)設(shè)計的,它同樣從甲蟲身上獲取靈感。這座劇場利用獲取的淡水澆灌農(nóng)作物,同時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
仿蜻蜓垂直概念農(nóng)場
令人吃驚的垂直概念農(nóng)場是文森特.卡勒博為紐約設(shè)計的,長著金屬和玻璃“翅膀”,設(shè)計靈感直接來源于蜻蜓的外骨骼。這座供養(yǎng)動植物的農(nóng)場能夠利用充足的陽光和高空的空氣流動。它共有132層,有望在羅斯福島拔地而起。除了農(nóng)場外,這座建筑的內(nèi)部還建造了住宅和辦公室。
5.速度更快的仿甲蟲光學計算機
速度更快的仿甲蟲光學計算機
盡管本身呈彩虹色,但不管從哪個角度觀察,巴西甲蟲L. augustus的鱗片總是呈現(xiàn)出綠色。雖然聽起來沒什么大不了的,但對于研制光學計算機芯片的科學家來說,這卻是解決一個困擾了他們多年的問題的關(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,為光學計算所需的光子晶體提供了一個模型。
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,通過讓這些孔不斷打開和閉合,白蟻堆能夠保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定。蟻堆底部的孔負責吸入空氣,頂部的孔則負責將空氣排出。津巴布韋東門中心采用的通風系統(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、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理想替代品,其設(shè)計靈感來自于蝴蝶翅膀。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,陽光在穿過翅膀時發(fā)生折射,由于不同波長的光折射率不同,蝴蝶的翅膀看起來呈透明狀。Mirasol顯示屏能夠產(chǎn)生類似的效果,它采用兩個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烈的陽光照射下顯示出鮮艷的色彩,使其在陽光下更容易觀看。Mirasol顯示屏利用環(huán)境中的自然光線而不是人造照明。
8.仿蝴蝶翅膀太陽能電池板
仿蝴蝶翅膀太陽能電池板
2009年,科學家發(fā)現(xiàn)蝴蝶翅膀上的鱗片能夠充當天然的太陽能收集器,可以極高的效率吸收陽光。研究人員利用從蝴蝶翅膀身上獲得的靈感,提高染料敏化太陽能電池收集陽光的能力。在所有太陽能電池中,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)計出圖片中展示的住宅,既可在最大程度上做到保護隱私,同時又極具美感。錯列的窗戶色彩鮮艷,能夠起到遮陽和通風的作用。與傳統(tǒng)的窗戶設(shè)計相比,這種仿蜂巢設(shè)計賦予建筑更有趣的外觀。
10.仿蜘蛛電動代步工具
仿蜘蛛電動代步工具
一年一度的“火人節(jié)”從來就不缺少富有藝術(shù)氣息和奇形怪異的汽車。這一年,一款仿生設(shè)計吸引了所有人關(guān)注的目光。這款單人駕駛的代步工具名為“機械蜘蛛”,有8條腿,利用液壓行進。與蜘蛛一樣,它的行進速度很慢,但用來代步已經(jīng)足夠了。如果這樣一個怪異的家伙出現(xiàn)在街道上,一定會成為最大焦點。
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