생체 모방 오늘날의 기술에서 영감을 얻은 자연

기술과 자연은 전통적으로 발산하는 힘으로 간주되어 왔습니다. 기술은 종종 주변 환경에서 자연적으로 발생하지 않는 물체 나 에너지를 만드는 수단이었습니다. 그러나 제품 및 기술 개발에 대한 새로운 접근법 생체 모방 과 생성적인 디자인 그 추세를 뒤집기 시작했다..

Generative Design은 아이디어 프레임 워크를 가져 와서 일련의 규칙으로 변환 한 다음 고성능 컴퓨터에서 해석하는 프로세스입니다. 고성능 컴퓨팅을 사용하여 수천 개의 유사 콘텐츠를 시뮬레이션함으로써이 프로세스 진화의 자연적 과정을 모방한다..

제프 코 발 스키, 최고 기술 책임자 (CIO) 오토 데스크, 생성적인 설계 과정을 설명합니다., “컴퓨터의 기계 학습 알고리즘은 이제 수백만 개의 3D 모델에 내재 된 패턴을 감지하고 인간에 의한 방향 또는 개입없이 택 소노 미를 생성 할 수 있습니다.” 생체 모방 “추구하는 혁신에 대한 접근 방식 인간의 도전에 대한 지속 가능한 해결책 으로 자연의 시간을 테스트 한 패턴과 전략을 모방.”

아래에서 우리는 이러한 생체 모방 및 / 또는 생성 설계의 개념을 활용하는 자연에서 영감을 얻은 기술의 10 가지 예를 살펴 봅니다..

1. 마약 및 백신 - 바다 어딘

호주 연구자들은 성게가 주위 온도의 변화로부터 약물 및 백신 단백질을 보호하기위한 보호를 위해 그들 주위에 단단한 외피를 만드는 방식을 모방했다.

보호 층을 만드는이 화학 공정은 운송 또는 냉장 시스템이 불량한 국가에 배포되는 의약품과 같은 응용 분야에 특히 유용합니다.

2. 국립 수생 센터, 베이징 - 버블 구조

2008 년 중국 하계 올림픽의 상징적 인 수영 및 다이빙 센터는 겉으로보기에 무작위 패턴으로 수백 가지의 압출 된 거품으로 구성된 독특한 외장을 특징으로합니다.

그러나이 거품 패턴은 전혀 무작위가 아니며 세포, 분자 구조 및 결정과 같은 자연 시스템에서 발견되는 정확한 형상을 기반으로합니다. 자연의 기존 패턴을 복제하면 3 차원 공간의 가장 효과적인 하위 분류가 생깁니다.

3. 싱가포르 에스플러네이드 극장 - 두리안

싱가포르의 에스플러네이드 극장 (Esplanade Theatres in Singapore)은 매우 뜨거운 기후 속에서 적도에 거의 위치하여 현지의 두리안 과일에서 영감을 얻은 독특한 유리 껍질 지붕 디자인을 특징으로합니다.

수백 개의 삼각형 모양의 알루미늄 패널 시스템은 햇빛의 방향에 따라 각을 이루고 열과 직사광선으로부터 복합체를 보호하면서 내부를 자연 채광으로 넘치게합니다.

4. 워터 믹서 - Calla Lillies

칼라 릴리의 구심 나선은 Pax Scientific이 개발 한 산업용 물 혼합 기술의 영감을주었습니다. 백합의 자연적인 디자인은 물의 흐름을 돕는 능력에 이상적입니다..

해당 믹서 기술은 “3 개의 100 와트 전구와 동일한 에너지 사용량으로 1,000 만 갤런을 순환.”

5. 터빈 - 고래 휜

향유 고래의 지느러미는 결절로 알려진 울퉁불퉁하고 불규칙한 가장자리를 특징으로합니다. 결절은 평평한 지느러미보다 훨씬 더 큰 유체 역학을 가능케하는 것으로 입증되었습니다.

이 거대한 고래의 불규칙한 모양의 지느러미에서 영감을 얻어 Whale Power와 같은 회사들이 개발했습니다. “결절” 팬 및 터빈 용 블레이드는 기존 블레이드보다 훨씬 높은 효율로 작동합니다..

6. 수영복 - 상어 가죽

상어의 피부는 수천, 수천 개의 중첩 된 비늘로 구성되어 있습니다. “진피 치질”. 이 치공은 물의 격렬한 소용돌이의 형성을 방해하고, 상어가보다 효율적이고 신속하게 물을 통과하도록 허용합니다..

2008 년 올림픽에서 마이클 펠프스 (Michael Phelps)와 다른 수영가들은 상어의 껍질을 모방 한 직물을 특징으로하는 옷을 입고 유명 해졌고 많은 기존 세계 기록을 위태롭게했다. 수영 대회에서는 이러한 소송이 금지되어 있지만 상어의 흉터를 모방하는 아이디어는 오늘날 보트 선체에서 효율성을 높이기 위해 사용됩니다.

7. 바이오 배터리 - 인체

인체는 신진 대사로 알려진 화학 반응을 통해 에너지를 생성합니다. 사람이 탄수화물 또는 설탕을 섭취하면 신체의 효소가 포도당을 분해하여 에너지를 방출합니다. 과학자들은 현재 설탕과 같은 유기 화합물을 사용하여 에너지를 생성하는 배터리를 만드는 작업을하고 있습니다 : 바이오 배터리.

소니와 같은 여러 대학의 연구원은 지난 10 년간 상업적으로 이용 가능한 바이오 배터리를 만들기 위해 더 노력해왔다. 2007 년 소니는 워크맨에 전원을 공급하기 위해 충분한 에너지 출력 (50mW)을 생성하는 효소를 활용 한 바이오 배터리 프로토 타입을 성공적으로 개발했습니다..

8. 합성 물질 - GM Spider Silk

거미가 만든 거미줄은 자연적으로 발생하는 초 재료입니다. 거미가 영토이고 식인종이기 때문에, “수확” 스파이더 실크는 상업적으로 실용화 된 적이 없으며 한번 획득 한 경우에도 거미 실크의 개별 실이 아주 미세하여 실을 짜기 위해 새로운 회전 시스템을 만들어야했습니다..

그러나 볼트 스톤 (Bolt Threads)이라는 이름의 캘리포니아 주 에머리 빌 (Emeryville)에 기반한 신생 기업은 유 전적으로 조작 된 미생물을 사용하여이 문제를 해결했다. 기술이 실행 가능함이 입증되면 잠재적 인 유스 케이스에는 “방탄 조끼, 생분해 성 물병 및 유연한 다리 현수교.”

9. 방수 재료 - 버터 플라이 윙

2013 년에 MIT 엔지니어 팀은 지금까지 만들어진 대부분의 방수 소재로 개발 된 기술을 개발했습니다. 그들의 디자인은 Morpho 나비의 날개에있는 패턴을 모방 한 작은 실리콘 융기가있는 소재를 특징으로합니다.

이 소재는 매우 효과적이어서 과냉각 온도에서 물이 동결 될 수있는 속도보다 빠르게 표면에서 튀어 나와 내수성 의류뿐만 아니라 항공기 날개 및 터빈 기술에 대한 잠재적 인 응용을 제안합니다.

10. 접착 테이프 - 도마뱀 붙이 발가락

도마뱀 붙이 발은 예외적으로 끈적 거리며 “길고 얇은 주걱 모양의 구조물로 이루어진 그룹 세에 타 표면적을 증가시키고 발가락과 표면 사이의 약한 전기 매력을 증폭시킨다..”

최근 스탠포드 대학의 연구원 그룹 인공 접착 재료 개발 이 개념을 바탕으로 대학원생이 유리 벽을 확장 할 수있었습니다. 두 개의 손 크기 패드 사용 재료로 만들었습니다. 스파이더 맨 (Spiderman)과 같은 벽을 등반하는 것 이외에,이 기술은 제조 산업에서 흡입력 또는 화학 접착제를 사용하는 기존 시스템 교체.

편집자 주 : 이 게시물은 Hongkiat.com을 위해 작성되었습니다. 앤드류 암스트롱. Andrew는 샌프란시스코 베이 지역의 기술 애호가이자 디지털 마케팅 고문입니다. 그는 그의 아내와 어린 아들과 함께 캘리포니아 산 마테오 (San Mateo)에 살고 있습니다. 트위터에서 그에게 연락 할 수 있습니다..

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