仿生学为科技创新提供灵感

参考消息网10月11日报道据日本《朝日新闻》报道,从生物特性获取灵感的技术开发正在不断进步。新冠疫情中防止飞沫扩散的亚克力板薄膜的灵感来自飞蛾的眼睛。月球探测车的轮胎则基于骆驼脚底肉垫制作而成。在那些仅凭人类创意难以解决问题的领域,自然的神奇机制正在发挥作用。

7月上旬,在日本鸟取市的鸟取沙丘,普利司通公司正在模拟月球表面起伏而建的试验场上测试月球车。

该探测车由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)和丰田等公司共同开发。作为美国主导的载人航天计划的一部分,它有望在2030年后在月球表面行驶。而承担轮胎开发任务的正是行业巨头普利司通。

在地球上可以给轮胎充气来支撑车体,但在月球表面没有空气,而且温差极大,还会受到高能放射线照射。在如此恶劣的环境下,想要保持耐久性就不能使用橡胶,而是要用金属制造轮胎。普利司通制造的轮胎在保持坚硬度的同时还要富有弹性。

设计团队的灵感来自骆驼脚底的肉垫。“躯体庞大的骆驼四肢细长,却能远距离行走,我们由此获得启发。”普利司通新一代技术开发二部课长今誓志说。

骆驼脚底圆鼓鼓的肉球会增加触地面积,从而分散压力,就像在雪地上穿着防滑套鞋一样。

普利司通此前从北极熊获得灵感,模仿其粗糙不平的掌面,开发了冬季无钉防滑轮胎。

像这种将自然机制应用于科研制造的学科被称为“仿生学”。新干线、汽车、家电、建筑材料等领域对此早已不陌生。

“正像达·芬奇仿照鸟类设计飞机一样,人类从很早就开始模仿生物,但是仿生学作为学科被确立只有不到100年的历史。”千岁科学技术大学特聘教授下村政嗣指出。

日本帝人集团旗下公司为癌症患者研制出一款手套,参考的是具有高附着力的壁虎手掌,使用了其独家研制的超细纤维。此外,该公司还仿照日本蓑衣开发出特殊材料,使水滴可以沿特定方向快速滑落,复制了稻叶的特性。

还有疫情中防止飞沫扩散的亚克力板,上面为了防止光反射贴有特殊薄膜,这层薄膜的灵感来自飞蛾眼睛。

夜行的飞蛾为了不被捕食者发现,其眼睛具有不易反光的特点。三菱化学公司经过半个多世纪的努力,终于将相关产品投入实际使用。1毫米见方的空间内有1亿个突起,这种构造十分接近飞蛾的眼睛。该公司表示,相关产品接到的电视台和地方政府订单大幅增加,2022年度销售额创历史新高。卡西欧的G-SHOCK系列手表,还有美术馆和画廊都引进了此项技术。

相关公司在技术研发的同时还注意到环保问题。下村政嗣认为,今后需要从生态仿生学的角度出发研究新技术。

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页面更新:2024-03-04

标签:仿生学   灵感   飞蛾   日本   月球   脚底   骆驼   轮胎   眼睛   公司

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