Изобретения, заимствованные у природы
Бионика — это изучение природных процессов с конкретной практической целью: разработка на их основе новых технологий. Речь идет не о простом копировании, а о понимании фундаментальных принципов, область применения которых можно значительно расширить.
Этот термин, сложенный из начальной части слова «биология» и конечной части «электроники», предложил в 1960 г. врач и майор ВВС США Джек Стил.
Первопроходцем бионики многие считают великого итальянского художника и инженера Леонардо да Винчи. Еще на рубеже XV и XVI вв. он изучал разнообразнейшие природные процессы, в частности механизм птичьего полета. На основе этих наблюдений Леонардо создал интересные проекты летательных аппаратов, близких к самолету и вертолету.
Как появились парашюты?
Более 500 лет назад Леонардо да Винчи набросал чертеж первого в истории парашюта. Не исключено, что эту идею подсказали ему семена одуванчика: благодаря зонтикам из тонких волосков они разносятся даже легким ветерком на сотни метров. Однако первые испытания этого устройства состоялись лишь на столетие с лишним позже. В 1617 г. хорват Фауст Вранчич первым совершил успешный прыжок с парашютом, мягко приземлившись у подножия колокольни собора Святого Мартина в Братиславе.
Каков вклад Отто Лилиенталя в развитие самолетостроения?
Как и многие пионеры воздухоплавания во всем мире, включая экспериментировавшего с воздушными змеями австралийца Лоренса Харгрейва, немец Отто Лилиенталь увлекался бионикой. Свои планеры он строил, изучая в основном крылья аистов. Считается, что Лилиенталь совершил первый полет на таких аппаратах, пропланировав в начале 1890-х годов около 230 м. В 1896 г. он разбился на очередном своем планере из-за сильного порыва ветра.
Появятся ли корабли с ластами?
Разрабатывается система «подводного полета», аналогичная плаванию пингвинов. Предварительные испытания показали, что работа боковых ластов повышает эффективность двигателя и маневренность судна по сравнению с традиционными гребными винтами. Однако, чтобы перейти от чертежей к действующим моделям, надо разработать надежную трансмиссию, преобразующую вращение вала во «взмахи» ластов.
Как дождевой червь помогает изучать кишечник человека?
Немецкие ученые, разобравшись в механизме движения этого червя, использовали результаты для разработки нового способа колоноскопии — визуализации толстой кишки. Он не требует традиционного инструмента для этого исследования — вводимой извне гибкой трубки (фиброэндоскопа). Внутри кишечника самостоятельно перемещается спроектированный немцами микроробот, что сводит к минимуму риск повреждения кишечной стенки.
Как появились застежки-липучки?
В середине XX в. швейцарский инженер Жорж де Местраль задумался о механизме прикрепления репьев к одежде. Рассмотрев колючки под микроскопом, он изобрел их синтетический аналог, ставший популярным типом застежек.
Как не намокнуть в воде?
Паук каемчатый охотник не намокает, погружаясь в воду. Тонкие волоски на его теле удерживают множество мелких воздушных пузырьков, покрывающих животное водонепроницаемым скафандром. Инженеры-бионики пытаются использовать этот принцип для усовершенствования купальных костюмов и корабельной обшивки.