档案馆:仿生学的精华

档案馆:仿生学的精华

人类可能是地球上进化程度最高的物种,但大多数动物都拥有我们梦寐以求的技能。想象一下,如果我们能像猫一样在黑暗中看东西,我们可以节省多少电力。想象一下像猴子一样从一棵树跳到另一棵树。长颈鹿平时很平静,举止文雅,每天只睡 4.6 个小时(别说飞行了,我怎么才能学会飞行呢?)。

很久很久以前,我们就意识到——早在《大众科学》出版的几个世纪甚至几千年前,尽管这听起来令人震惊——大自然为发明提供了最好的蓝图。我们从海狸那里借来运河,从白蚁那里借来塔楼,从猫眼那里借来反射镜。最近,乔治·德·梅斯特拉尔在看到毛刺粘在狗的皮毛上后,于 20 世纪 40 年代申请了维可牢尼龙搭扣的专利。虽然“仿生学”、“仿生学”和“仿生学”这些词在 20 世纪 60 年代后才开始流行,但历史表明,大自然一直为解决日常问题提供灵感。我们的档案不能追溯到列奥纳多达芬奇和他的鸟形飞行器的时代,但我们可以带你回到 19 世纪末,当时我们应用同样的原理建造了第一架实用飞机。

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为了准备在基蒂霍克的飞行,莱特兄弟研究了鸽子的运动,以弄清当鸽子比空气重时,它们是如何保持飞行的。他们的成功启发了众多的后继者,他们通过研究自然界的各个方面来改进飞机。奥维尔·莱特的一名学生捕捉并制作了海鸥标本,以检查它们的翼展。据说,他的海鸥飞机可以在你家后院起飞和降落,它实际上长得像一只海鸥(见上图)。与此同时,两位法国发明家研究了旋转的梧桐种子,试图将同样的运动反过来应用到悬停的直升机上。

有些例子比其他例子更直白。弗兰克·劳埃德·赖特 (Frank Lloyd Wright) 以树为原型设计了 SC Johnson & Sons 研究实验室,但从外观上看,它看起来是典型的气势宏伟的简约结构。另一方面,巴尼·康奈特 (Barney Connett) 的鱼形潜艇实际上看起来像一条鱼——鳞片、凸出的眼睛、桨状尾巴等等。

一些仿生概念尚未发明。20 世纪 60 年代,美国陆军委托几位大学教授研究动物的运动技能,希望将同样的能力应用于坦克。像马一样奔跑或像蚱蜢一样跳跃的坦克——听起来很可怕,不是吗?但想象一下,如果我们能够实现这一点,生活将会发生怎样的变化。

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