大自然的启示发明(5个受自然启发的有趣创新)

100次浏览     发布时间:2024-11-09 09:51:13    

** 1 “尼龙搭扣”是由瑞士人乔治·德·梅斯特拉(George de Mestral)在与他的狗在树林里散步时发明的,当时他认为粘在他裤子上的刺蒂可以变成有用的东西。 **

1941年,乔治·德·梅斯特拉与他的狗在大自然中散步时意识到了一些不寻常的事情。牛蒡的种子粘在他的衣服上,也粘在他狗的毛发上。满怀好奇,德·梅斯特拉拿起显微镜,研究了种子形成坚固抓住织物的设计。

他发现植物上有许多小钩子,紧紧抓住他织物上的看不见的环,经过一些思考,他想出了制作“尼龙搭扣”的主意。他想要一种能够将东西系在一起而不需要拉链或绑扎的东西。因此,德·梅斯特拉使用了带有小钩子的布料,可以粘在另一条带上的小钩子上,除非被拉开。起初,他的新发明面临着挑战,但他继续努力改进。他于1955年获得了专利。

钩环式搭扣在医疗设备、鞋子和体育设备中非常重要。NASA的宇航员在20世纪60年代使用它来系住他们的设备。另请注意,“尼龙搭扣”是这个品牌的名称,“钩环式搭扣”是他们的产品之一。

** 2 一种叫做“箱鱼”的珊瑚礁鱼类启发了梅赛德斯-奔驰公司的仿生汽车。创新团队发现箱鱼使用更少的能量移动,快速移动,其骨骼相互连接以保护鱼类免受伤害。 **

随着汽车行业的发展,新的发明不断涌现,伟大的想法付诸实践。这一趋势出现在1996年的梅赛德斯-奔驰公司。来自德国梅赛德斯的团队希望设计一辆能够更快移动并且同时使用更少能量的汽车。

迪特·古特勒(Dieter Gurtler)和他的团队希望从自然中汲取灵感,为此,他们选择了鱼类。在分析了各种鱼类,包括鲨鱼、金枪鱼和海豚等之后,他们选择了一种稀有的鱼类,名叫“箱鱼”。他们选择箱鱼的原因之一是因为它的形状和重量。

箱鱼能够轻松地用更少的能量操纵。此外,箱鱼能够承受高压力,可以保护其免受碰撞。这种设计启发了仿生汽车的外形。这辆车的外形为四名乘客和行李创造了空间。

此外,由于其形状,仿生汽车比同类车辆轻了三分之一,同时保持刚性。第一辆仿生汽车于2005年在华盛顿特区发布。

** 3 Mirasol(IMOD)显示屏灵感来自蝴蝶如何轻松地用其翅膀发光产生不同颜色。 Mirasol 技术使用像镜子一样排列成矩形设计的小片来创建阅读屏幕。这些屏幕上反射光波长的干涉会产生不同的颜色,即绿色、蓝色和红色。 **

Mirasol显示是Interferometric modulator display(IMOD)的商标,这是一种利用表面上光的反射根据反射角度产生不同颜色的技术。Mark W. Miles受到蝴蝶如何在照明时在其翅膀上显示彩虹色的启发。

在2004年收购Iridigm后,Qualcomm从Mark W.Miles那里获得了这个想法。IMOD使用模仿蝴蝶翅膀上的微小板块和薄膜的反射片。两者之间困住的空气根据角度不同产生不同的颜色。这一现象使得可以从电子设备上阅读和观看彩色视频成为可能。

这一杰出的创新对移动电话行业、MP3应用和韩国的Showcase Monitoring系统都至关重要。

** 4 为了创造不需要人力来保持清洁的表面,Wilhelm Barthlott从莲叶汲取了灵感,创造了自清洁表面,包括镜子、窗户和瓷砖。 **

1964年,Dettre和Johnson首次发现了疏水性。然而,植物学家Wilhelm Barthlott和Ehler深入研究了疏水表面(接触角大于90度的表面)与其清洁度之间的关系。

他们发现莲叶被认为具有疏水性,因为它具有由角质层和蜡制成的双层结构的表面。蜡增加了叶子的接触角,使其具有自我清洁的能力。

纳米技术专家将这一设计应用于自清洁表面,通过向产品添加氟化物或硅来模仿莲叶中的蜡,增加产品表面的接触角。

这一出色的创新自那时以来已应用于镜子行业以及瓷砖和窗户的制造。自清洁表面减少了维护的工作量和人力。新的高层建筑也使用自清洁窗户。

** 5 迅猛鸟的灵感启发了摆动微型飞行器的创新。这种鸟类具有高超的机动能力,以更少的能量高效滑翔,这激发了William Thielicke先生使用这种鸟类的设计来制造高效的微型飞行器。 **

William Thielicke先生受到一只鸟的启发,创造了最多功能和高效的微型飞行器。在研究迅猛鸟以更少的能量更快地移动的能力后,他意识到他可以使用相同的设计来制造悬停的MAV。

迅猛鸟是最快的鸟类之一,可以以惊人的112公里每小时的速度飞行。滑翔使它能够更快地移动,使用更少的能量,而且不会发出噪音。平均而言,迅猛鸟可以飞行20万公里。

具有摆动设计的MAV,就像迅猛鸟一样,可以滑翔和振翅,从而可以迅速移动,使用更少的能量。振翅还允许MAV在有摄像头的情况下以较低的速度移动,这对捕捉高质量图像很有用。

根据Thielicke先生的说法,虽然还没有使用过翅膀设计的微型飞行器(MAV),但进行的测试表明它可能对微型飞行器产生重大影响。团队目前正在研究其空气动力学特性。

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