وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
در طول تاریخ بشر، انسان ها همواره از طبیعت الهام گرفته اند و بسیاری از اختراعات و نوآوری های انسان ها با مطالعه روی حیوانات انجام شده است
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : محسن جندقی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

اختراع جدید انسان با الهام از ماهی


در طول تاریخ بشر، انسان‌ها همواره از طبیعت الهام گرفته‌اند و بسیاری از اختراعات و نوآوری‌های انسان‌ها با مطالعه روی حیوانات انجام شده است.
اختراع هواپیما به تقلید از پرنده‌ها، اختراع هلیکوپتر به تقلید از سنجاقک‌ها، اختراع رادار از خفاش‌ها و ساخت‌ پل‌های معلق به تقلید از ماهیچه‌ انسان و حیوان از جمله نوآوری‌های الهام گرفته از طبیعت است. در جدیدترین طرح الهام گرفته از حیوانات قرار است زرهی کارآمد و انعطاف‌پذیر با الهام از پوست ماهی اختراع شود.
سنجاقک هلکوپتر

پولک‌های سخت ماهی‌ها از آن‌ها در مقابل بریدگی‌ها تا حد زیادی حفاظت می‌کند؛ هر یک از این پولک‌های متحرک و مستقل به پوست زیرین انعطاف‌پذیر متصل‌اند، با این حال، ماهی‌ها باز هم قادر به چرخاندن آسان بدنشان هستند.زره جدید حاوی پولک‌های بیرونی سخت و هم‌پوشانی‌کننده بوده و با لایه‌ای از ماده نرم و انعطاف‌پذیر زیرین ترکیب شده است. این پولک‌ها، مقاومت در برابر نفوذ ماده نرم‌تر را افزایش می‌دهد و در صورت نیاز می‌توان انعطاف‌پذیری را کاهش داد.دانشمندان بر این باورند، انعطاف‌پذیری زره ابداعی را می‌توان در نواحی مانند زانوها و آرنج‌ها افزایش داد، در حالی که مقاومت در مقابل نفوذ آن می‌تواند در نواحی آسیب‌پذیری مانند اندام فوقانی بدن به حداکثر برسد.با استفاده از چاپ سه‌بعدی می‌توان مشخصه‌های زره را برای استفاده در سناریوهای مختلف تنظیم کرد که شامل کاربرهای نظامی یا پلیسی و همچنین حفاظت از فضانوردان در مقابل میکروشهاب‌سنگ‌ها هنگام پیاده‌روی‌ در فضا خواهند بود.
زره جدید، آزمایشات اولیه مقاومت در مقابل نفوذ را از سر گرفته اما باید آزمایشات بیشتری برای بررسی مقاومت آن در مقابل گلوله‌ها انجام شوند.
الهام انسان از حیوان
در زیر مروری کوتاه داریم بر اختراعات انسان‌ها با الهام از مطالعه روی حیوانات.
چسبهای جایگزین زیپ: در 1941 یک مهندس سوئیسی بنام George de Mestral در هنگام بازگشت از شکار در مزرعه متوجه چسبیدن گیاه Arctium به لباس خود شد.او در زیر میکروسکوپ مشاهده کرد که این گل دارای قلابهای فراوانی است که خاصیت چسبندگی را به آن می دهند.
او با الگو برداری از این گل در 1948  بست قلاب دار را ساخت و در 1955 این محصول تجاری را بنام خود ثبت کرد.این محصول تجاری دارای دو مربع است که یک قسمت آن دارای قلاب های کوچک و یک قسمت آن دارای حلقه های ریز است که هنگام وصل شدن به هم یک نوع خاصیت چسبندگی ایجاد می کند.
این اختراع که از طبیعت الهام گرفته شده است امروزه بطور گسترده در البسه و ساخت کفش ها و کیف ها بکار می رود و بعنوان جایگزینی برای زیپ است و در برنامه های ناسا بطور گسترده کاربرد دارد.و در سفینه های فضایی و برای متصل نگه داشتن فضانوردان مورد استفاده قرار می گیرد.
هلیکوپتر: هلیکوپترها دارای پره هایی هستند که در اثر جنبش مقامت هوا را پایین می فرستند. از میلیون ها سال قبل بروی زمین حشره ای بنام سنجاقک وجود داشته که دارای دو بال است که به تقریبا به شکل هلیکوپتر عمل می کند و چرخش آنها مانند پره های هلیکوپتر است و بدن این جاندار نیز دقیقا مشابه هلیکوپتر است و دارای یک دم نازک است که در همه هلیکوپتر ها وجود دارد بی شک الگوی ساخت هلیکوپتر از روی این جاندار کپی برداری شده است.

این اختراع که از طبیعت الهام گرفته شده است امروزه بطور گسترده در البسه و ساخت کفش ها و کیف ها بکار می رود و بعنوان جایگزینی برای زیپ است و در برنامه های ناسا بطور گسترده کاربرد دارد.و در سفینه های فضایی و برای متصل نگه داشتن فضانوردان مورد استفاده قرار می گیرد
سلولهای خورشیدی: در مورد عملکرد سلول های خورشیدی می توان گفت که سلول های خورشیدی نور را دریافت می کنند و آن را در انشعاب های داخل خود حرکت می دهند و در نتیجه تماس این نیرو با سیلیکون الکتریسیته یا برق تولید می شود.نکته جالب این است که در نمونه مشابه آن نیز در طبیعت یعنی برگها نور خورشید توط برگها جذب می شود و وقتی در انشعاب های آن حرکت می کند در اثر برخورد با سبزینه و کربن و آب به نیروی شیمیایی مورد نیاز برگ تبدیل می شود.برگها الهامی برای ساخت سلول های خورشیدی هستند با این شباهت که در سلول های خورشیدی ماده خام با سلیکون تماس می ګیرد در برگها ماده خام با کلروفیل تماس می ګیرد. در برګها انرژی نور توسط پنل های خورشیدی جذب و وارد فتوسنتز می شود در سلول های خورشیدی با سیلیکون وارد واکنش می شود.با یک مقایسه ساده می توان نتیجه گرفت که سلول های خورشیدی که اینقدر مفید هستند تنها یک تقلید ناشیانه از ساختار برگها هستند که اگر ساختار برگ می توانست به خوبی پیاده شود نیروی الکتریکی بیشتری به دست می آمد.
رادار: پژواک سازی فرآیندی است که در آن جاندار امواج صوتی را به طرف هدف ارسال می کند و وقتی امواج به جسم می خورند با بازگشت آنها و تجزیه و تحلیل آنها هدف را تشخیص می دهند.رایج ترین جانورانی که از پژواک یابی استفاده می کنند خفاش ها دلفین ها و نهنگ ها هستند.تصویر زیر پژواک سازی توسط خفاش را بطور دقیق نشان می دهد.رادار نیز عملکردی دقیقا مشابه دارد و امواجی را به سوی مقصد گسیل می کند و با تجزیه و تحلیل داده های بازگشت داده شده وجود اشیا را تشخیص می دهد.
پل‌های معلق: کابل های نگه دارنده پل های معلق درست به شکل ماهیچه های انسان درست شده اند و هر کابل نیز مثل ماهیچه ها که دارای تارهای نازکی هستند دارای سیم های نازک تری است. تکنولوژی موجود مورد استفاده در پل های معلق از ساختار بدن انسان الهام گرفته شده است.

 

محسن جندقی
بخش اقتصاد تبیان


 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین